Forum: FPGA, VHDL & Co. Tausworthe Zufallszahlen


von Harry (Gast)


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Liebe Kollegen!

Ich soll einen Tauswothe Zufallszahlengenerator bauen. Lieder verstehe 
ich nicht wie das Ding funktioniert. Ich habe das natürlich gegoogelt 
aber ich komme immer nur auf Seiten mit 100 Formeln die mir zu hoch 
sind.

Kann mir jemand (einfach für dumme) erklären wie das Ding funktioniert!?

Danke!

Harald

von Mark B. (markbrandis)


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von Harry (Gast)


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Danke, das mit VHDL ist vermutlich nicht so schlimm wenn ich´s erst 
einmal verstanden habe.

Die Erklärung habe ich auch gefunden. Wenn ich das richtig versteht ist 
es "nur" ein Linear Feedback Shift Register. Da die anderen Erklärungen 
so kompliziert sind dachte ich, dass da noch was fehlen muss!?

Ist es nur ein LFSR?

LG
Harald

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wenn ich das richtig verstehe, ist Tausworthe das mathematische Modell
eines bestimmten Generatorstyps und LFSR eine mögliche Implementierung
davon. Das Modell beschreibt die Eigenschaften, die Implementierung den
konkreten Aufbau.

von Harry (Gast)


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Ah, das erklärt einiges.

Super, danke für Eure Mühe.

LG
Harald

von Anguel S. (anguel)


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Yalu X. schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe, ist Tausworthe das mathematische Modell
> eines bestimmten Generatorstyps und LFSR eine mögliche Implementierung
> davon. Das Modell beschreibt die Eigenschaften, die Implementierung den
> konkreten Aufbau.

Lfsr liefert aber soweit ich weiss nur Pseudo-Zufallszahlen, also immer 
die gleiche Reihenfolge.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Anguel S. schrieb:
> Lfsr liefert aber soweit ich weiss nur Pseudo-Zufallszahlen, also immer
> die gleiche Reihenfolge.
Richtig. Und niemals eine echte 0.

Der Trick ist aber, z.B. wenn du eine 8 Bit Zufallszahl willst, ein 40 
Bit LFSR zu verwenden. Denn mit einem 8 Bit LFSR hast du eben "nur" 
einen Zähler, der die Werte 1..255 zwar irgendwie anders, aber immer 
gleich durchzählt...
Das sieht man dort im Screenshot in der untersten Zeile sehr schön:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/38-LFSR
die Zufallszahlen vom value8 wiederholen sich da 2 1/2 mal.

von hanna (Gast)


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Lothar meinte:
> Der Trick ist aber, z.B. wenn du eine 8 Bit Zufallszahl
> willst, ein 40 Bit LFSR zu verwenden.

Und ihr meint, das die "Berechenbarkeit" des Zufalls
dadurch schwieriger wird?

Wenn eine wirklich kryptografisch sichere Anwendung
erstellt werden soll, würde ich als Zufall einen
Rauschgenerator benutzen. (Rauschen einer z-Diode oder Ahnliches)

von Jochen F. (jamesy)


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Man muß den LLSFR-Code nur lang genug machen. Beim P-Code von GPS ist 
die Chiprate 10.23 MHz, die "Taktlänge" beträgt ein Jahr, man benötigt 
gar nicht viele Register dafür.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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hanna schrieb:
> (Rauschen einer z-Diode oder Ahnliches)
Wenn du dich da mit der Zufälligkeit nur mal nicht täuschst. Da haben 
schon einige solche schlaue Rauschgeneratoren gebaut, dann zwar zufällig 
sicher immer andere Werte in einer nicht nachvollziehbaren Reihenfolge 
bekommen, aber auch Häufungen von/bei bestimmten Werten...  :-o

von hanna (Gast)


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Jupp, es kommt aber dann äusserst stark darauf an,
wieviel Rückoopplungsanschlüsse das Register besitzt
(bessere Durchmischung) und wie der seed (Samen)
bereitgestellt wird, sonst bleibt "meine" rainbow-table
zu klein und damit die Suchzeit zu kurz, ;-)

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