Conception et applications des LFSR en VHDL

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
1
Mois de parution
janvier 2011
Spécialité(s)


Résumé

Les LFSR (registres à décalage à rétroaction linéaire) sont une famille de générateurs de bits pseudo-aléatoires. Ils sont techniquement les plus simples de tous, ce qui explique qu'ils sont couramment employés en informatique et en électronique. Nous allons étudier comment les réaliser en VHDL, en écrivant des unités génériques, portables, simulables et synthétisables, réutilisables dans de nombreuses situations. Plusieurs cas pratiques sont ensuite présentés.


1. Rappels

Les LFSR ont déjà été étudiés dans ce magazine en 2006 [1]. Les avantages majeurs de ces structures sont la simplicité de réalisation, ainsi que les propriétés très bien comprises et très utiles des nombres générés. Nous allons nous concentrer sur les aspects pratiques après ces quelques rappels théoriques :

- Les LFSR génèrent des valeurs pseudo-aléatoires, c'est-à-dire qu'elles ont l'air embrouillées pour un œil non averti, mais la séquence est parfaitement déterministe, elle n'est pas aléatoire. C'est même pour cela qu'on les utilise en télécommunications (GPS, GSM, Ethernet, ...).

- Un LFSR peut être décrit ou identifié grâce à son polynôme seul, que nous représentons ici sous forme d'une liste de nombres. En mathématiques classiques, un polynôme de huitième degré (correspondant à un LFSR à 8 bits) est écrit sous la forme x8+x

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Par le(s) même(s) auteur(s)

aStrA : vers de vraies chaînes de caractères en C !

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
275
Mois de parution
mai 2025
Spécialité(s)
Résumé

Qu’est-ce qui caractérise un langage de haut niveau ? On peut dire que celui-ci doit au moins gérer les chaînes de caractères facilement et sans aucun risque. BASIC le faisait il y a soixante ans. N’importe quel langage courant le fait actuellement. Pourtant, le précédent article a démont(r)é [1] que le C n’en fait pas partie, surtout à cause des fonctions printf(3) et assimilées : elles procurent une illusion d’aisance qui s’effondre vite et c’est un vrai nid à failles. Nous avons suggéré quelques solutions que nous allons mettre en œuvre ici, grâce notamment au format des chaînes alignées [2] étendu avec des attributs, d’où le nom aStrA. Cela demande un peu de bricolage pour les réaliser en C, mais c’est un premier pas en avant, une base qui ne demande qu’à évoluer.

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Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
275
Mois de parution
mai 2025
Spécialité(s)
Résumé

L’exploration des algorithmes PEAC et de leurs applications se poursuit ! Le précédent article [1] avait abouti sur une fonction de checksum ultrarapide pour calculer l’empreinte d’un fichier. Cette fois-ci, nous irons plus loin en décortiquant d’autres réalisations pratiques, certaines complémentant les LFSR et d’autres les supplantant. Un petit tour du côté de POSIX nous rappellera qu’il est temps de tourner la page. Nous en profiterons même pour tâter un peu de VHDL : l’algorithme PEAC peut aussi sortir du monde logiciel ! On commence ici à s’approcher d’un « cookbook ».

printf(3) : ras la pile !

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
274
Mois de parution
mars 2025
Spécialité(s)
Résumé

Je rêve d’un jour où la sécurité ne sera plus une option. J’ai donc commencé à mettre au point le modèle CDI [1] [2] : une architecture Harvard modifiée qui dédie un troisième espace d'adressage indépendant pour la pile de contrôle. Ce n'est pas la solution à tous les problèmes, mais ça y contribue beaucoup ! Pour preuve, un exploit récent divulgué à pwn2own [3] aurait facilement été stoppé par ce mécanisme. Mais cet exploit me sidère par son vecteur d'attaque que j’ignorais jusque-là : l'incontournable printf(3). Quand votre librairie standard inclut l’équivalent d’une machine de Turing, pour dynamiquement parser ou afficher du texte, ce n'est plus de l’idiosyncrasie mais de l'idiotie.

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