Генератор Mersenne Twister на Ассемблере

13.06.2021 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter

Mersenne Twister (Вихрь Мерсенна) - высокоэффективный генератор псевдослучайных чисел, разработанный Makoto Matsumoto и Takuji Nishimura. К математику Марену Мерсенну название имеет отношение потому, что период генерации равняется числу 2¹⁹⁹³⁷-1, которое, в свою очередь, является числом Мерсенна. Несмотря на то, что Mersenne Twister является одним из наиболее тщательно протестированных генераторов ПСЧ из ныне существующих, а выдаваемые им последовательности проходят статистические тесты, использование Mersenne Twister в криптографии не рекомендуется без дополнительного шифрования.

Для работы генератора требуется достаточно объемная структура, в которой сохраняется текущее состояние каждого измерения.

Code (Assembler) : Убрать нумерацию

MT_SIZE = 624
PERIOD = 397
DIFF = MT_SIZE-PERIOD
struct MT_STATE
index dd ?
mt rd MT_SIZE
mt_tempered rd MT_SIZE
ends
state MT_STATE

Сам генератор состоит из двух функций - инициализация и генерация. В принципе, можно добавить генерацию случайного числа в заданном интервале, но тут я этого делать не стал, можете посмотреть реализацию в других генераторах.

При инициализации надо передать начальный параметр, его можно получить, например, при помощи команды RDTSC, функции GetTickCount или чего-нибудь подобного.

Code (Assembler) : Убрать нумерацию

;---------------------------------------------
; Инициализация генератора случайных чисел
; stdcall mt_srand,seed
;---------------------------------------------
proc mt_srand dValue:DWORD
pusha
mov [state.index],MT_SIZE
mov eax,[dValue]
mov [state.mt],eax
mov ecx,1
@@:
mov eax,[state.mt+ecx*4-4]
mov ebx,eax
shr ebx,30
xor eax,ebx
xor edx,edx
mov ebx,0x6C078965
mul ebx
add eax,ecx
mov [state.mt+ecx*4],eax
inc ecx
cmp ecx,MT_SIZE
jb @b
popa
ret
endp

Следующая функция возвращает случайное число. Никаких входных параметров не предусмотрено, на выходе в регистре EAX сгенерированное число.

Code (Assembler) : Убрать нумерацию

;---------------------------------------------
; Получить случайное число
; stdcall mt_rand
; на выходе EAX - случайное число
;---------------------------------------------
proc mt_rand
pusha
cmp [state.index],MT_SIZE
jne .loc_ret
xor ecx,ecx
.loc_loop:
mov eax,[state.mt+ecx*4]
and eax,0x80000000
mov ebx,[state.mt+ecx*4+4]
and ebx,0x7FFFFFFF
or eax,ebx
mov ebx,eax
shl ebx,31
shr ebx,31
and ebx,0x9908B0DF
shr eax,1
xor eax,ebx
mov ebx,[state.mt+ecx*4+PERIOD*4]
cmp ecx,DIFF
jb @f
mov ebx,[state.mt+ecx*4-DIFF*4]
@@:
xor eax,ebx
mov [state.mt+ecx*4],eax
inc ecx
cmp ecx,(MT_SIZE-1)
jb .loc_loop
mov eax,[state.mt+(MT_SIZE-1)*4]
and eax,0x80000000
mov ebx,[state.mt]
and ebx,0x7FFFFFFF
or eax,ebx
mov ebx,eax
shl ebx,31
shr ebx,31
and ebx,0x9908B0DF
shr eax,1
xor eax,ebx
xor eax,[state.mt+(PERIOD-1)*4]
mov [state.mt+(MT_SIZE-1)*4],eax
; temper
xor ecx,ecx
.loc_temper:
mov eax,[state.mt+ecx*4]
mov ebx,eax
shr ebx,11
xor eax,ebx
mov ebx,eax
shl ebx,7
and ebx,0x9D2C5680
xor eax,ebx
mov ebx,eax
shl ebx,15
and ebx,0xEFC60000
xor eax,ebx
mov ebx,eax
shr ebx,18
xor eax,ebx
mov [state.mt_tempered+ecx*4],eax
inc ecx
cmp ecx,MT_SIZE
jb .loc_temper
mov [state.index],0
.loc_ret:
inc [state.index]
mov eax,[state.index]
mov eax,[state.mt_tempered+eax*4]
mov [esp+28],eax
popa
ret
endp

В приложении пример программы с исходным текстом, которая генерирует псевдослучайные числа с использованием Mersenne Twister.

Пример программы с исходным текстом (FASM)

Mersenne.Twister.Demo.zip (3,258 bytes)

Просмотров: 980 | Комментариев: 1

Метки: Assembler, генератор ПСЧ

Внимание! Статья опубликована больше года назад, информация могла устареть!

ГОСТ-а на алгоритм нету, потому все реализации выдают разные результаты.
Попалась когда-то игра на .net с обфускацией, гугление 0x6C078965 привело на Mersenne Twister, первая часть ключа была как init, а все последующие части ключа как word от random.next. Испытал более десятка реализаций на разных языках и нифига общего, результаты везде разные.

Добавить комментарий

Заполните форму для добавления комментария

Если программист в девять утра уже на работе, значит он там же и ночевал

Главная страница Web-мастеру и не только Образ мышления: Assembler Мои программы Software Темная сторона Силы Обзоры техники А еще я туда ем! Жизнь в оффлайне Всякая всячина

Карта сайта Ссылки Обратная связь Правила сайта Настройки сайта RSS-канал

Материалы, опубликованные на этом сайте, не рекомендуются к просмотру лицам в возрасте до 16 лет без присутствия взрослых.

Метки статей

Свернуть

Вам помог этот сайт?

Поблагодарили 34,352 раза

День дочери

День ДНК

Всемирный день пингвинов

Нашли на сайте орфографическую ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите

Ctrl

Enter

Буду очень благодарен, если размеcтите мою кнопочку:

<a href="https://www.manhunter.ru" target="_blank"><img src="https://www.manhunter.ru/images/button.gif" alt="Личный блог ManHunter'а" title="Личный блог ManHunter'а" width="88" height="31" /></a>

$Яндекс тИЦ: {YANDEX_TIC}$

Яндекс ИКС: 380

Сейчас я слушаю

---

- автообновление

Powered by PCL's Speckled Band Engine 0.2 RC3
© ManHunter / PCL, 2008-2024
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Время генерации: 0.1 сек. / MySQL: 2 (0.0088 сек.) / Память: 4.5 Mb

	2024 - АПРЕЛЬ
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Генератор Mersenne Twister на Ассемблере

Комментарии

Добавить комментарий