Rauschgenerator-> Welchen verwenden?

[Zizzler (Gast)]

Hey Leute,

Habe vier verschiedene Schaltungen zur Verfügung, welches mir ein
Rauschen generieren.

Welche Version von den vier angehängten würdet Ihr hernehmen?

mfG
Zizzler

[hicks (Gast)]

zeige bitte die Schaltungen, wieviel V Versorgungsspannung benötigst du 
für die Schaltungen?

[Zizzler (Gast)]

Im Prinzip habe ich mich mit dieser Schaltung hier beschäftigt:
Beitrag "5V Rauschquelle mit Comparator in LT Spice"

Läuft mit 5V. (NEIN, ich möchte keine andere Schaltung verwenden!!!)

Habe eben 4 verschiedene Kondensatoren und Widerstandsversionen.

[Uhu U. (uhu)]

Zizzler schrieb:
> Welche Version von den vier angehängten würdet Ihr hernehmen?

Gehe ich recht in der Annahme, dass du damit einen 
Hardware-Zufallsgenerator bauen willst?

[Zizzler (Gast)]

Uhu U. schrieb:
> Gehe ich recht in der Annahme, dass du damit einen
> Hardware-Zufallsgenerator bauen willst?

Yepp :-)

[Nop (Gast)]

Uhu U. schrieb:
> Gehe ich recht in der Annahme, dass du damit einen
> Hardware-Zufallsgenerator bauen willst?

Wenn man das Signal noch weiterverwenden will, könnte man ja auch 
einfach einen µC mit AD-Wandler nehmen und das LSB verwenden, das man 
nach und nach in seine Zufallsvariable shiftet.

[Uhu U. (uhu)]

Zizzler schrieb:
> Uhu U. schrieb:
>> Gehe ich recht in der Annahme, dass du damit einen
>> Hardware-Zufallsgenerator bauen willst?
>
> Yepp :-)

Dann ist deine Frage aber ziemlich naiv, denn ob die Anforderungen 
erfüllt sind, die man an einen Zufallsgenerator stellt, kann man einem 
Oszillogramm nicht entnehmen.

Da helfen nur ausführliche statistische Untersuchungen des Signals, bzw. 
der digitalen Ausgabe des Generators.

[Peter R. (pnu)]

Zizzler schrieb:
> Yepp :-)

Dann ist ein Frequenzbereich oberhalb hunderter Hz unsinnig. Den braucht 
man doch nur für Rauschabstandsmessungen in Audio- oder Videosystemen.

Ein Pseudo-Zufallsgenerator mit sehr großer Kettenlänge ist dann doch 
die passende Lösung. Wenn da die Zykluslänge über mehrere Tage geht, ist 
das "Pseudo" garnicht mehr wirksam.

Da sollte nur die Zykluszeit des Pseudogenerators deutlich größer sein 
als die Abstände der Zugriffe und die Taktfrequenz des PNG deutlich 
höher als die "Frequenz" der Zugriffe.

[Achim S. (Gast)]

Uhu U. schrieb:
> Dann ist deine Frage aber ziemlich naiv, denn ob die Anforderungen
> erfüllt sind, die man an einen Zufallsgenerator stellt, kann man einem
> Oszillogramm nicht entnehmen.

Na ja, man sieht an der Messung schon, dass Rev. 3 einen ziemlich 
stabilen Rechteckoszillator bildet (8kHz mit diversen Oberwellen). Kann 
mir nicht wirklich vorstellen, dass da viel Zufall drin sein soll.

Rev.1 sieht ein bisschen nach einem Rechteckoszillator (60kHz) mit 
Amplitudenmodulation (Seitenbanden bei ~15kHz). Also wenigstens ein 
bisschen mehr Abwechselung als Rev. 3...

[René H. (Gast)]

Schau Dir den mal an: http://www.jtxp.org/tech/xr232web.htm

Grüsse,
René

[Nils P. (torus)]

Peter R. schrieb:
> Ein Pseudo-Zufallsgenerator mit sehr großer Kettenlänge ist dann doch
> die passende Lösung. Wenn da die Zykluslänge über mehrere Tage geht, ist
> das "Pseudo" garnicht mehr wirksam.

Oh, Vorsicht!

Sobald die Zufallsdaten irgendwie in Cryptografischen Algorithmen enden 
ist es aus mit der Sicherheit. Pseudo Zufallszahlen lassen sich einfach 
voraussagen. Die Zykluslänge hilft da nicht.

Ich würde alle vier Rauschgeneratoren mal digitalisieren und das 
Ergebnis durch den Von Neumann Debiasing Algorithmus schicken. Der 
Generator, der Dir am meisten Daten generiert, den nimmst Du dann.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Für Audiozwecke ist ein kleiner digitaler Rauschgenerator gar nicht so 
dumm - der angehängte ist mit einer Wiederholrate von etwa 1s zwar nicht 
für statistische Zwecke und echte Zufallszahlen zu gebrauchen, erzeugt 
aber hinter den Filtern ein brauchbares 'rosa' Rauschen für Audiozwecke 
und vor den Filtern (also am Pin 10 von IC34a) ein beinhartes weisses 
Rauschen mit etwa 1Mhz Grenzfrequenz.
Quelle ist ein uraltes Heft von 'Electronics', wimre.

[Uhu U. (uhu)]

Nils P. schrieb:
> Pseudo Zufallszahlen lassen sich einfach voraussagen.

Na du nimmst den Mund ganz schön voll... Zuerst musst du mal wissen, 
welchervon den unendlich vielen möglichen Zufallsgeneratoren verwendet 
wird und wenn du das weißt, musst du auch noch den Startwert erraten.

Viel Spaß!

[Zizzler (Gast)]

Die Komperatorschaltung wurde von der des XR232 USB abgeleitet.
Die zweite Schaltung ist schon wieder untauglich, weil die Schaltung nur 
mit 5V auskommen soll.Möchte nicht extra wieder eine zweite Spannung 
erzeugen.
Werde die Schaltung mal aufbauen und dann digitalisieren.

[Nop (Gast)]

Uhu U. schrieb:
> Zuerst musst du mal wissen,
> welchervon den unendlich vielen möglichen Zufallsgeneratoren verwendet
> wird

Security by obscurity funktioniert nicht. Geh davon aus, daß der Gegner 
Deinen Algorithmus exakt kennt - die Sicherheit darf alleine im 
unbekannten Schlüssel liegen.

> und wenn du das weißt, musst du auch noch den Startwert erraten.

Der ist bei den üblichen Pseudo-Generatoren meist eine 32bit-Zahl, das 
kann man brute force fast schon mit Papier und Bleistift lösen.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Leider ist der 4006 ziemlich obsolet. Damit habe ich hier auch schon mal 
eine Schaltung gepostet, damals ging es um Flackerlicht wenn ich noch 
weiß.

[Zizzler (Gast)]

Nop schrieb:
> Der ist bei den üblichen Pseudo-Generatoren meist eine 32bit-Zahl, das
> kann man brute force fast schon mit Papier und Bleistift lösen.

Darum mit Hardware. Möglichst gut natürlich ;-)

[Lurchi (Gast)]

Oft kann man einen echten HW Zufall mit Pseudo Zufall kombinieren: der 
Softwareteil kann die offensichtlichen Fehler bzw. Schwächen der 
Hardware Zufallszahlen verdecken. Mit genügend echtem Zufall ist dann 
auch sehr schwer (ggf. unmöglich) von außen den verwendeten 
Pseudozufalls Generator (bzw. den Startwert) noch zu erraten.

Von den Spektren sehen die ersten beiden besser aus. Es kommt aber sehr 
auf die Anwendung an.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Christoph K. schrieb:
> Leider ist der 4006 ziemlich obsolet.

Ja, das ist schade. Aber wir kennen ja die Bauteilesammlung des TE nicht 
:-P

[Ordner (Gast)]

Zizzler schrieb:
> Welche Version von den vier angehängten würdet Ihr hernehmen?

die deren Spektrum ins Weisse geht -> Jag die 4 durch ne FT.

[Uhu U. (uhu)]

Zizzler schrieb:
> Darum mit Hardware. Möglichst gut natürlich ;-)

Das ist Security by Obscurity in Reinform: du kennst die Eigenschaften 
deines "Zufallsgenerators" schlicht nicht...

Die Eigenschaften von guten Pseudozufallsgeneratoren sind bekannt und 
der Startwert ist keineswegs auf 32 Bit begrenzt.

Eine sehr leistungsfähige c++-Lib ist Boost. Die enthält sehr 
leistungsfähige parametrisierbare Zufallsgeneratoren: 
http://www.boost.org/doc/libs/1_62_0/doc/html/boost_random.html

[Ordner (Gast)]

Uhu U. schrieb:
> Das ist Security by Obscurity in Reinform: du kennst die Eigenschaften
> deines "Zufallsgenerators" schlicht nicht...

Klar kann man die (statistischen) Eigenschaften eines Zufallgenerators 
bestimmen,

[Uhu U. (uhu)]

Lurchi schrieb:
> Mit genügend echtem Zufall ist dann
> auch sehr schwer (ggf. unmöglich) von außen den verwendeten
> Pseudozufalls Generator (bzw. den Startwert) noch zu erraten.

Wo nimmst du die Gewissheit her, dass man den Startwert erraten kann? 
Der entspricht dem Schlüssel bei einem Verschlüsselungsverfahren - in 
dem Zusammenhang schwadroniert niemand von Erratbarkeit...

Natürlich kann man Hard- und Software-Zufallsgeneratoren kombinieren, 
aber zu hoffen, dass ein mal eben zusammengeschusterter Rauschgenerator 
genügend Entropie erzeugt, um damit den Software-Generator zu 
verbessern, ist sehr naiv.

Moderne Betriebssysteme unterhalten Entropie-Pools, die mit Zufallsdaten 
gefüllt werden, die beim Systembetrieb anfallen. Wenn man daraus den 
Startwert für einen gut verifizierten Pseudozufallsgenerator holt, dann 
weiß man, woran man ist.