Análise de criptografia óptica realizada mediante controle da amplitude e do atraso de fatias espectrais geradas com perfil de filtros ópticos comerciais

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Silva, Rodrigo Frandsen da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: PUC-Campinas
• Palavras-chave em Português: Criptografia Óptica; Codificação Óptica; Redes Ópticas Transparentes; Fatiamento Espectral; Optical Encryption; Encryption Optics; Physical Layer; Transparent Optical Networks; Spectral Slicing
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15092

Neste trabalho avaliamos uma técnica para realizar a criptografia totalmente óptica em redes ópticas transparentes. Dessa maneira, pretende-se impedir que um intruso consiga capturar e analisar o sinal óptico. A técnica consiste em dividir um sinal óptico em diversas fatias espectrais e aplicar diferentes atenuações e atrasos a cada uma delas. Após este processo o sinal é novamente multiplexado e transmitido por uma rede óptica transparente. Neste ponto o sinal está idealmente ininteligível para qualquer receptor que não conheça a chave criptográfica (conjunto de atenuações e atrasos) utilizada. Para avaliar a força da chave criptográfica, mede-se a taxa de erros de bit (Bit Error Rate, BER) do sinal codificado, BERC. De forma geral, quanto maior BERC, menor é a chance de o sinal ser decodificado por um receptor não autorizado. Na decodificação o sinal é novamente dividido em fatias espectrais, e para todas as fatias são aplicados valores distintos de atenuação e atraso de forma a reconstituir o sinal de entrada. Na saída do decodificador, avalia-se a BER do sinal decodificado BERD, que deve ser suficientemente baixa para permitir a recepção do sinal transmitido pela TON. Simulações com o software VPITransmissionMaker, da empresa VPIPhotonics Inc, foram utilizadas para investigar o desempenho da técnica para diferentes ganhos e atrasos. Para a operação de fatiamento espectral, os perfis dos filtros usados foram ajustados para representar equipamentos de mercado. Resultados indicam que BERC pode atingir valores de até 42% e 32% para sinais com modulação non return to zero - on-off keying (NRZ-OOK) e por deslocamento de fase diferencial em quadratura (differential quadrature phase shift keying, DQPSK), respectivamente. Em ambos os casos foi possível encontrar resultados de BERd inferiores a 10-12, mediante ajuste adequado do espaçamento entre os filtros, mesmo após 400 km de propagação por enlaces de fibra padrão. No melhor de nosso conhecimento, esta é a primeira vez que tais análises são apresentadas.