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La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.
El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
La rápida expansión de los sistemas de comunicaciones ópticas ha incrementado la necesidad de soluciones de seguridad adecuadas para prevenir el espionaje y el congestionamiento. Recientemente, la colaboración entre el profesor Dan Sadot de BGU y el Profesor Zeev Zalevsky de la Universidad Bar-Ilan, junto con su estudiante de doctorado Yeminy Tomer, ha dado lugar a un nuevo concepto para comunicaciones por fibra óptica cifradas.
El método se encuentra en medio del proceso de ser patentado. Este nuevo método de encriptación permite la transmisión furtiva de cualquier señal de comunicaciones óptica extendiéndola por debajo del nivel de ruido en los dominios de tiempo y de la frecuencia, utilizando el muestreo acompañado de cifrado de fase temporal y espectral.
De esta forma, un intruso tratando de “escuchar” la señal transmitida sólo detecta ruido ya que la señal está oculta debajo del nivel de ruido. Sólo el usuario autorizado con la “llave” de difusión puede detectar y descifrar la señal.
«Es similar a muchos sonidos suaves de una sinfonía hermosa dispersos a través de una grabación con ruido de fondo. El usuario autorizado que conozca la clave es el único capaz de detectar y disfrutar de la sinfonía sin el fondo ruidoso. »
Cabe señalar que un análisis muestra que le tomaría aproximadamente 1024 años a un invasor para romper la clave de cifrado, lo que significa que la posibilidad de escuchas no deseadas es casi nula. Este método también podría ser útil en la mejora de la inmunidad de los sistemas de comunicaciones de fibra óptica frente a la interferencia «, según dicen los investigadores.
Este nuevo método tiene ventajas significativas sobre los métodos actuales propuestos donde la propagación de la señal se realiza en el dominio de la frecuencia, dicen también los investigadores. En el uso de otros métodos, la señal se supone que se transmite en la banda de frecuencia de un usuario público.
«Siguiendo la analogía anterior, es equivalente a hablar al mismo tiempo, como una persona que habla en voz alta. El ocultamiento depende de qué tan fuerte la otra persona hable, y por otra parte, la calidad de ambas conversaciones se degrada. Además, los métodos actuales son vulnerables a la colaboración entre un espía y la persona en el lugar de encriptación.
Si un colaborador transmite una señal conocida a priori, la clave de cifrado puede ser revelada. Sin embargo, si el intruso no sabe ni siquiera cuando la señal es enviada, queda claro que la vulnerabilidad desaparece «, sostienen los investigadores.
Sadot es director del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad Ben-Gurion. Zalevsky es Jefe del programa de estudio Electro-Óptico de la Facultad de Bar-Ilan de Ingeniería y Director del Centro de Nano Fotónica del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados (BINA).
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