Ikeda-based nonlinear delayed dynamics for application to secure optical transmission systems using chaos

The pionneering work of Ikeda initiated the investigation in Optics of dynamical systems described by nonlinear delayed differential equations (NLDDEs). Our group has developed in optoelectronics similar dynamical systems intended for practical implementation of chaos-based encryption demonstrators. Different set-ups have been implemented making use of various optical variables, such as the wavelength, the intensity, the optical path difference or the optical phase, each of them exhibiting different advantages (chaos complexity, encryption speed, masking efficiency, encryption key size). A general architecture of NLDDE chaos generators and some of their related dynamical properties are reported, as well as the implementation in practical encryption systems using chaotic dynamics. Security issues, performance, and future developments of those systems are also addressed. To cite this article: L. Larger et al., C. R. Physique 5 (2004). Les travaux précurseurs d'Ikeda ont marqué le début de l'exploration en optique des systèmes dynamiques décrits par des équations différentielles non linéaires à retard (EDNLR). Notre groupe s'est inspiré de ces travaux pour mettre au point en optoélectronique des démonstrateurs de systèmes cryptographiques par chaos. Plusieurs montages expérimentaux ont été mis au point à partir de variables dynamiques physiques différentes, comme la longueur d'onde, l'intensité, la différence de chemin optique, ou encore la phase optique, chacune d'elles présentant des propriétés particulières (la complexité du chaos, la vitesse de codage, l'efficacité de masquage, ou encore la taille de la clé de cryptage). Une architecture générale de réalisation d'EDNLR est présentée, ainsi que son principe d'implémentation dans un système complet de cryptographie par chaos pour les télécommunications optiques. Les problèmes de sécurité, les performances, et les développements à venir de ce type de systèmes sont évoqués. Pour citer cet article : L. Larger et al., C. R. Physique 5 (2004).