Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2018 / Cilt: 33 - Sayı: 2

Kaotik sistemler ve FPGA tabanlı kaotik osilatörlerin gerçek rasgele sayı üretimindeki (GRSÜ) önemi üzerine bir araştırma

Sayfa
473–492
Yayın Tarihi
2018-04-06
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmada son yıllarda tasarlanan kaotik sistemler ile FPGA üzerinde tasarlanan kaos tabanlı GRSÜ’ lerinin detaylı bir araştırılması ve geleneksel yöntemlerle performans karşılaştırılmaları yapılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Rasgele sayı üreteçleri kriptografi, Monte-Carlo metodunun kullanıldığı uygulamalar, bilgisayar benzetimleri ve modellemeleri ile sayısal analiz uygulamaları gibi birçok alanda kullanılmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sayısal devre üzerinde (DSPs, ASIC, FPGA) kaos tabanlı GRSÜ’ leri geleneksel kaos tabanlı analog yapılarına göre etkili bir alternatiftir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu çalışmada son yıllarda tasarlanan kaotik sistemler ile FPGA üzerinde tasarlanan kaos tabanlı GRSÜ’ lerinin detaylı bir araştırılması ve geleneksel yöntemlerle performans karşılaştırılmaları yapılmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kaos ve kaotik sistemler · RSÜ · GRSÜ

Özet

Rasgele sayı üreteçleri kriptografi, Monte-Carlo metodunun kullanıldığı uygulamalar, bilgisayar benzetimleri ve modellemeleri ile sayısal analiz uygulamaları gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Hızlı, güvenli ve yoğun işlem gerektiren kriptografi ve güvenli haberleşme alanlarında kullanılan GRSÜ’ lerde entropi kaynağı olarak deterministik karaktere sahip olmayan fiziksel yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemler doğrudan kuvvetlendirme, çift osilatör ve kaos tabanlı uygulamalardır. Kaotik osilatörlerin gürültü benzeri özellikler taşımaları ve bilgi işaretini gizleyebilme gibi özelliklerinden dolayı kaos tabanlı GRSÜ yapıların geliştirilmesi üzerine son yıllarda büyük çabalar sarf edilmektedir. Sayısal devre üzerinde (DSPs, ASIC, FPGA) kaos tabanlı GRSÜ’ leri geleneksel kaos tabanlı analog yapılarına göre etkili bir alternatiftir. Çünkü analog kaotik işaret üreteci kullanan GRSÜ sistemlerinde verici ile alıcının çok iyi şekilde senkronize edilmesi zordur. Bunların devre gerçeklemelerinde ısıl veya saçılma gürültüsü gibi fiziksel gürültü üreten zayıf kaynaklar kullanılmaktadır.Sayısal tabanlı FPGA çipleri yüksek performans ve işlemci gücü gerektiren kriptoloji ve güvenli haberleşme gibi uygulamalarda bilgi güvenliği kapasitesini iyileştirmede önemli bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmada son yıllarda tasarlanan kaotik sistemler ile FPGA üzerinde tasarlanan kaos tabanlı GRSÜ’ lerinin detaylı bir araştırılması ve geleneksel yöntemlerle performans karşılaştırılmaları yapılmıştır.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TUNA, M., FİDAN, C. B. (2018). Kaotik sistemler ve FPGA tabanlı kaotik osilatörlerin gerçek rasgele sayı üretimindeki (GRSÜ) önemi üzerine bir araştırma. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 33 - Sayı: 2, 473–492. https://ajindex.com/articles/20101

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Yılmaz D., Güler N.F., Kaotik zaman serisinin analizi üzerine bir araştırma, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 21 (4), 759-779, 2006.
  2. Banerjee S., Kurths J., Chaos and Cryptography: A new dimension in secure communications, The European Physical Journal Special Topics, 223 (8), 1441-1445, 2014.
  3. Jin L., Mei J., Li L., Chaos control of parametric driven Duffing oscillators, Appl. Phys. Lett., 104 (13), 1011-1015, 2014.
  4. Hoang T.M., Tran D., Cryptanalysis and security improvement for selective image encryption, The European Physical Journal Special Topics, 223 (8), 1635-1646, 2014.
  5. Akgul A., Calgan H., Koyuncu İ., Pehlivan İ., Istanbullu A., Chaos-based engineering applications with a 3D chaotic system without equilibrium points, Nonlinear Dyn., 84, 841-495, 2016.
  6. Xiong A., Zhao X., Han J., Liu G., Application of the chaos theory in the analysis of EMG on patients with facial paralysis, Robot Intelligence Techlogy and Applications, 2 ( 274), 805-819, 2014.
  7. Zhengxing H., Wei D., Huilong D., Haomin L., Similarity measure between patient traces for clinical pathway analysis: problem, method, and applications, IEEE J. Biomed. Health. Inf., 18 (1), 4−14, 2014.
  8. Zexin K., Jiang S., Lin M., Yanhui Q., Shuisheng J., Multimode synchronization of chaotic semiconductor ring laser and its potential in chaos communication, IEEE J. Quantum Electron., 50 (3), 148-157, 2014.
  9. Barakat M.L., Mansingka A.S., Radwan A.G., Salama K.N., Hardware stream cipher with controllable chaos generator for colour image encryption, IET Image Proc., 8 (1), 33-43, 2014.
  10. Anees A., Siddiqui A.M., Ahmed F., Chaotic substitution for highly auto correlated data in encryption algorithm, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 19 (9), 3106-3118, 2014.
  11. Ji Y., Zhang M., Wang Y., Wu Y., Zhang Y., Microwave-photonic sensor for remote water-level monitoring based on chaotic laser, Int. J. Bifurcation Chaos, 24 (3), 321-327, 2014.
  12. Zheng G.W., Peng S., Hongye S., Jian C., Sampled-data fuzzy control of chaotic systems based on a T–S fuzzy model, IEEE Transaction on Fuzzy Systems, 22 (1), 153-163, 2014.
  13. Yu S.H., Kang H.S., Kim Y.T., Hyun C.H., Park M., Fuzzy adaptive modular design of uncertain chaotic duffing oscillators, International Journal of Control Automation and Systems, 12 (1), 188-194, 2014.
  14. Deivasundari P., Uma G., Ashita S., Chaotic dynamics of a zero average dynamics controlled DC-DC Cuk converter, IET Power Electron., 7 (2), 289-298, 2014.
  15. Wan L., Luo X.S., Ze