Introduction aux registres à décalage à rétroaction linéaire (LFSR)

Qu’est-ce qu’un Linear Feedback Shift Register (LFSR)

Un Linear Feedback Shift Register (LFSR) est un type de registre à décalage dont la sortie est une séquence pseudo-aléatoire. Il est largement utilisé dans la conception numérique en raison de son faible coût et de sa structure simple.

Les LFSR sont composés d’une série de bascules, chacune stockant un seul bit de données. Ces bascules sont connectées de telle sorte que leur sortie est réinjectée dans leur propre entrée, créant ainsi une boucle. Chaque fois que le registre est cadencé, les données stockées dans les flip-flops sont décalées d’une position vers le bas.

types de registres à décalage à rétroaction linéaire

Les LFSR peuvent être divisés en deux types principaux, à savoir Fibonacci et Galois. Un LFSR de Fibonacci est un type de registre à décalage où la sortie de chaque bascule est réinjectée dans l’entrée de la bascule précédente. Ce type de LFSR produit des séquences pseudo-aléatoires dont la période est égale à l’ordre du registre. Un LFSR de Galois est un type de registre à décalage où la sortie de chaque bascule est réinjectée dans l’entrée de la bascule suivante. Ce type de LFSR produit des séquences pseudo-aléatoires dont la période est égale au produit de l’ordre du registre et du nombre de prises non nulles.

Les LFSR sont utilisés dans une large gamme d’applications, telles que la détection et la correction d’erreurs, le cryptage de données, la génération de nombres aléatoires et les effets audio numériques.

Avantages des LFSR

Les LFSR sont relativement simples à concevoir, car ils ne nécessitent que quelques portes logiques. Ils sont également peu coûteux et peuvent être utilisés dans des applications où un générateur de nombres aléatoires est nécessaire.

Inconvénients des LFSR

Le principal inconvénient des LFSR est qu’ils produisent des séquences pseudo-aléatoires, qui peuvent ne pas convenir à certaines applications. De plus, la période de la séquence de sortie est limitée à l’ordre du registre.

Sécurité des LFSR

La sécurité d’un LFSR dépend de la configuration de son robinet. Si la configuration du robinet est connue, un attaquant peut facilement prédire la séquence de sortie.

Conclusion

Les LFSRs sont un type de registre à décalage utilisé pour produire des séquences pseudo-aléatoires. Ils sont largement utilisés dans la conception numérique en raison de leur faible coût et de leur structure simple. Cependant, leur période est limitée à l’ordre du registre et leur sécurité dépend de la configuration de la prise.

FAQ
Quel est l’exemple de LFSR ?

LFSR signifie Linear Feedback Shift Register (registre à décalage à rétroaction linéaire). Il s’agit d’un circuit numérique utilisé pour générer une séquence pseudo-aléatoire de nombres. La séquence est générée en décalant les bits dans le registre et en associant la sortie à une valeur de retour. La valeur de rétroaction est déterminée par les prises du registre.

Qu’entend-on par LFSR en cryptographie ?

En cryptographie, un registre à décalage à rétroaction linéaire (LFSR) est un registre à décalage dont le bit d’entrée est une fonction linéaire de son état précédent. La forme la plus courante de LFSR est un LFSR de Galois, dans lequel l’état suivant est déterminé par un OU exclusif de certains bits de l’état actuel. Les LFSR de Galois sont utilisés comme générateurs de nombres pseudo-aléatoires et pour générer des séquences qui sembleront aléatoires à un observateur qui ne connaît pas la graine.

Quel est l’avantage des LFSR ?

Un LFSR est un registre à décalage à rétroaction linéaire. Le principal avantage d’un LFSR est qu’il peut générer une séquence de longueur maximale avec une quantité minimale de matériel. Un LFSR est également beaucoup plus simple à concevoir et à mettre en œuvre qu’un registre à décalage traditionnel.

Quel est le principal objectif d’un registre à décalage ?

Un registre à décalage est un circuit numérique utilisé pour stocker et manipuler des données binaires. Il est souvent utilisé pour convertir les formats de données série et parallèle, ou pour effectuer des opérations sur les bits des données numériques.

Quels sont les inconvénients du LFSR ?

L’utilisation d’un LFSR présente plusieurs inconvénients. L’un d’eux est que les prises de rétroaction doivent être soigneusement choisies afin de maximiser la longueur de la séquence pseudo-aléatoire. Si les prises ne sont pas choisies correctement, la séquence sera plus courte que prévu. Un autre inconvénient est que les séquences générées par les LFSR ne sont pas vraiment aléatoires, et peuvent donc être prévisibles. Enfin, les LFSR sont souvent plus complexes et plus coûteux à mettre en œuvre que les autres types de générateurs de nombres aléatoires.