使用LFSR的随机数

Question

我对这个主题还是个新手。

最初的想法是使用LFSR生成一个随机数。到目前为止，我已经使用c#开发了一种LFSR方法。一旦函数被调用，它总是返回相同的值。

为了在每次运行程序时收集不同的随机数，我必须进行哪些更改？

 int lfsr1()
    {
        int start_state = 5;  /* Any nonzero start state will work. */
        int lfsr = start_state;
        int bit;                    /* Must be 16-bit to allow bit<<15 later in the code */



           /* taps: 16 14 13 11; feedback polynomial: x^16 + x^14 + x^13 + x^11 + 1 */
            bit = ((lfsr >> 0) ^ (lfsr >> 2) ^ (lfsr >> 3) ^ (lfsr >> 5)) /* & 1u */;
            lfsr = (lfsr >> 1) | (bit << 15);

        return lfsr;
    }

打电话

Console.Write(lfsr1());

输出总是相同的。

Answer 1

正如Creyke之前提到的，一个恒定的种子(或起始值)意味着你的函数将生成一个确定性的值。

为了每次收集不同的随机数，您应该从计算机的状态(通常是时间)、CSPRNG或外部硬件随机数生成器生成种子。

示例(使用时间，使用Environment.TickCount)：

using System;

class LSTR
{
    int GetSeed()
    {
        // & with Int32.MaxValue to remove sign bit, i.e get a positive number
        return Environment.TickCount & Int32.MaxValue;
    }
    int lfsr1()
    {
        int start_state = GetSeed();  /* Any nonzero start state will work. */
        int lfsr = start_state;
        int bit;                    /* Must be 16-bit to allow bit<<15 later in the code */
        /* taps: 16 14 13 11; feedback polynomial: x^16 + x^14 + x^13 + x^11 + 1 */

        bit = ((lfsr >> 0) ^ (lfsr >> 2) ^ (lfsr >> 3) ^ (lfsr >> 5)) /* & 1u */;
        lfsr = (lfsr >> 1) | (bit << 15);

        return lfsr;
    }
}