Kaotik Haberleşme Nedir?

Haberleşmenin öneminin artmasıyla birlikte güvenilirliği de tartışma konusu haline gelmiştir. Özellikle devletlerin üst düzey yetkililerinin yaptığı telefon görüşmelerinin güvenliğini artırmak için kriptolu telefonlar ortaya çıkmıştır. Haberleşmenin güvenliğini artıran kaotik haberleşme nedir ve bunun temelini oluşturan kaos nedir sorularının cevabı yazımızda.

A- A+

16.10.2016 tarihli yazı 11891 kez okunmuştur.

Kaos Nedir?

Kaos, günlük yaşamda kargaşa ya da düzensizlik durumunu ifade etmek için kullanılır. Genel olarak bir düzensizlik olarak düşünülse de kendi içerisinde bizim belirleyemediğimiz bir düzene sahiptir. Matematiğin bir dalı olarak ortaya çıkmıştır. Pozitif bilimlerde olduğu gibi tümevarım ya da tümdengelim gibi yöntemler kaos problemlerini çözememektedirler. Örneğin tümevarım yöntemiyle kaos problemini çözmeye çalıştığımızda parçaların tek tek çözümleri sistemin asıl davranışını vermekten çok uzak olabilir.

►İlginizi Çekebilir: Endüstriyel Haberleşme Protokolleri

Kaotik haberleşmenin çıkmasının nedeni çözüme ulaşılmak istendiğinde çok farklı ve anlamsız şeylere ulaşılmasıdır. Örneğin iki kişi kriptolu telefonla konuştuğu zaman konuşmanın herhangi bir anında şifrelenmiş mesajı dinleyip çözümlemeye çalıştığınızda anlamsız ses ve gürültüler duyarsınız.

Kaotik Haberleşme Nedir ve Nasıl Çalışır?

Kaotik haberleşme, haberleşme teknolojilerinde iletilen bilgilerin güvenliğinin sağlanması amacıyla ortaya çıkan kaos teorisinin bir uygulamasıdır. Bu güvenli iletişim yoluyla konuşmanın içeriğini sadece konuşan tarafların duyabilmesi sağlanmakta ve konuşulanların dinlenmesi önlenmektedir.

Kaotik haberleşmenin temeli kaotik sistemlerin kompleks dinamik davranışına dayanmaktadır. Bu kompleks dinamik davranış sayesinde veriler kodlanabilmektedir. Uygulamada iki önemli aşama mevcuttur. Bunlardan biri kaos senkronizasyonu ve kaos kontrolü.

Haberleşmede genel olarak kullanılan FM ve AM modülasyon tekniklerinde bizim ses sinyalimiz güçlendirilerek gönderilir. Çünkü ses sinyalimiz iletilmeye uygun yeterlilikte değildir. Bu güçlendirmeyi taşıyıcı dediğimiz sinyaller (sinüsoidal) yardımıyla yaparız.

►İlginizi Çekebilir: Endüstriyel Kablosuz Haberleşmede 7 Murphy Kanunu

İşte kaotik haberleşmede bu noktada devreye giriyor. Çünkü iletilen bilginin değiştirilmesi gibi bir durum olamayacağından bu bilginin saklanabilmesi için taşıyıcı üzerinde bir değişiklik yapılması gereklidir. Kaotik haberleşmeyi uygulayabilmek için bir alıcı bir de vericiden oluşan iki kaotik osilatör kullanmak gerekir. Öncelikle göndermek istediğimiz veriye vericide kaotik sinyal eklemesi yapılır. Göndereceğimiz veri kaotik sinyal yardımıyla maskelenir. Bu maskeleme kaos üretecinin kendi içerisinde ürettiği sayıların bilgi parametrelerine eklenmesiyle gerçekleştirilir. Burada kaotik sinyal taşıyıcı olarak adlandırılır.

Kaotik sinyal taşıyıcı sürekli değişen parametrelerle bilgi işaretini şifreler. Osilatörde üretilen parametreler hiçbir zaman aynı olmaz. Bu üretilen bilginin karşı tarafta çözülebilmesi için özdeş bir kaotik osilatör olma zorunluluğu vardır.

Özdeş bir kaotik osilatör bulunmasının yanında bu osilatörlerin senkronize olması gerekmektedir. Amerikalı Louis M. Pecora ve Thomas L. Carroll 1990 yılında bu senkronizasyonu gerçeklemişlerdir. Elektronikte kaosun kullanımı ilk olarak 1983 yılında Leon O. Chua tarafından gerçeklenmiştir. Oluşturduğu devre modelinin ürettiği sinyaller hiçbir zaman kendisini tekrarlamamaktadır.

Kaos devresi basit bir şekilde ifade etmek gerekirse; direnç, kondansatör ve bobinden oluşur. Devrenin kaotik davranış gösterebilmesi için 3 farklı şekilde dizayn edilebilir;

► Bir veya daha fazla non-lineer eleman içermesi,
► Bir veya daha fazla lokal aktif direnç,
► Üç ya da daha fazla enerji depolayan devre elemanı şeklinde olabilir.

Haberleşme sistemlerinde bilgi verici tarafında modüle edilirken karşı tarafta ise demodüle edilir. Kaotik haberleşmede bilgi modüle edilirken genel olarak iki tip modülasyon tekniği mevcuttur. Bunlar; DCSK ve CSK‘dır.

CSK (Kaos Kaydırmalı Anahtarlama)

CSK tekniğinde en az iki kaos üretici kullanarak sayısal bilgi modüle edilir. Bu teknik geniş bir bant genişliği kullanmaktadır. Kaos kaydırmalı anahtarlamada hassasiyet oldukça önemlidir. Çünkü haberleşme anında herhangi bir gürültü oluşması sistemde bilginin ayırt edilmesini zorlaştırabilir. Burada dikkat edilmesi gereken durum ise bu kaos üreticileri farklı enerjilere sahiptir.

DCSK (Farksal Kaos Kaydırmalı Anahtarlama)

Diğer bir modülasyon tekniği olan DCSK'da ise zamana bağlı olarak biri kaydırılmış diğeri ise kaydırılmamış kaotik sinyalin kullanılmasıyla ortaya çıkmıştır. Bu modülasyonda ayrıca bir karar devresi de mevcuttur. Sayısal ‘1’ için kaos üreteç devresinden art arda iki referans sinyali ve ‘0’ için ise referans kaotik sinyali ardından bu sinyalin tersi gönderilir.