一道密码一个4级LFSR的结构常数是=(1, 0, 1, 1)。 (1)请画出此LFSR的结构图,给出反馈函数; (2)若初始状态为1101,求输出序列和周期学LFSR的题,要解答过程和答案
时间: 2024-10-26 20:17:36 浏览: 50
(1)一个四级线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register, LFSR)通常由四个存储单元(Q0、Q1、Q2 和 Q3)组成,每个单位对应二进制的一位。给定的结构常数 (1, 0, 1, 1),这意味着:
- 第一位的反馈来自Q3位,即 Q3 = NOT(Q0)
- 第二位无反馈(结构常数的第一个元素为1表示有反馈)
- 第三位的反馈来自Q2位,即 Q2 = NOT(Q1)
- 第四位的反馈来自Q1位,即 Q1 = NOT(Q2)
我们可以用下图表示这个LFSR的结构:
```
┌──────┐
│ Q3 ├───┐
└─┬────┘ |
V ├───┐
┌───┐ │ Q1│
│ Q2├───┐ ├───┐
└───┘ ├───┐
V │ Q0│
└───┘
```
反馈函数可以表示为:f(x) = x_3 ^ 1 ⊕ x_2 ^ 1 ⊕ x_1 ^ 1,其中^ 表示异或操作。
(2)如果初始状态是1101,那么按照LFSR的工作原理,每次移位后,最右边的位会被丢弃,并且由反馈位置取代。我们逐步模拟移位过程:
- 第一次移位: 1101 -> 0101 (Q3取反得到0,其他位不变)
- 第二次移位: 0101 -> 1010 (Q2取反得到1)
- 第三次移位: 1010 -> 0110 (Q1取反得到0)
- 第四次移位: 0110 -> 1100 (Q0取反得到1)
继续下去...
输出序列会是:1101, 0101, 1010, 0110, ...
至于周期,对于4级LFSR来说,其最大可能循环长度(即周期)是2^4 - 1,因为最少需要移位4次才能回到初始状态(所有位都为1)。所以这个LFSR的最大可能周期是15。但是实际的周期取决于具体的起始状态和反馈规律,这里由于没有给出完整的周期性分析,无法确定确切的周期是多少,只能通过完全移位来观察它是否形成循环。
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