Synchronisation chaotischer Systeme: Geheime Nachrichten über einen öffentlichen Kanal
Prof. Dr. Wolfgang Kinzel (Institut für Theoretische Physik, Universität Würzburg)

Chaotische Systeme sind unberechenbar: Winzige Abweichungen zweier Startzustände führen zu völlig verschiedenen Bewegungen. Dennoch können zwei wechselwirkende chaotische Systeme synchronisieren. Die Bewegung ist dann zwar immer noch völlig unregelmäßig, aber beide Partnerbewegen sich im Gleichschritt, auch wenn die gegenseitige Kopplung zeitlich verzögert ist. Überlagert man nun eine geheime Nachricht dem chaotischen Signal, so kann die Nachricht nur von den beiden Partnern gelesen werden.

In dem Vortrag wird gezeigt, wie mit diesem Mechanismus geheime Kodierungsschlüssel über einen öffentlichen Kanal erzeugt werden können. Die beiden Partner vereinbaren dabei keine Geheimnisse. Ein Lauscher kennt sämtliche Details der dynamischen Systeme, dennoch kann er nicht den Schlüssel berechnen. Geheime Schlüsselerzeugung wird an verschiedenen Beispielen erläutert: Gegenseitig lernende neuronale Netzwerke, Lorenz-Gleichungen mit nichtlinearen Kopplungen und chaotische Halbleiterlaser mit zeitlich verzögerter Rückkopplung.