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Etude source d'aléa
Deesdee edited this page 2026-03-15 08:15:17 +00:00
| # | Famille | Principe physique | Exemples de composants / implémentations | Taille | Pour | Contre | Pertinence pour un dispositif portable (1-5) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Bruit thermique | Agitation thermique des porteurs de charge dans un conducteur | Résistance, réseau de résistances, pont résistif, résistance + ampli-op, résistance + ADC | XS | Phénomène fondamental, composants simples, très compact | Signal très faible, amplification nécessaire, sensible au bruit du montage. Pas compatible avec la demande client montage série | 1 |
| 2 | Bruit shot | Fluctuations dues au caractère "discret" du courant électrique | Diode PN, photodiode, transistor, diode Schottky | XS | Source physique réelle, exploitable avec peu de composants | Dépend du courant de polarisation, nécessite un montage analogique propre du au faible fluctuation de courant | 1.5 |
| 3 | Bruit avalanche | Multiplication aléatoire des porteurs dans une jonction polarisée en avalanche | Diode Zener, diode avalanche, transistor en avalanche, APD | XS | Signal plus fort, très utilisé en TRNG, bon compromis qualité/compacité, prix faible | Dépend du composant, nécessite polarisation adaptée, attention à l'alimentation | 4.5 |
| 4 | Jitter d'oscillateur | Fluctuation aléatoire du moment exact des transitions d'horloge | Oscillateur RC, quartz, oscillateur MEMS, oscillateur interne MCU, comparaison de deux oscillateurs | XS | Très compact, peu de composants, facile à intégrer dans un microcontrôleur | Entropie parfois difficile à quantifier dû à une correlation probable, risque de surestimer qualité entropie | 3.5 |
| 5 | Ring oscillators | Variation aléatoire de la période d'oscillateurs logiques en boucle | Chaînes d'inverseurs CMOS, FPGA, ASIC | XS / S | Très compact, bon débit, très utilisé en logique matérielle | Même probleme que jitter d'oscillation nécessaire | 3.75 |
| 6 | Métastabilité logique | État instable d'un flip-flop échantillonné entre deux changement | Flip-flop, synchroniseur, double domaine d'horloge | XS | Purement numérique, compact, simple à intégrer | Entropie parfois limitée, dépend fortement du design, difficile à obtenir un timing parfait | 2 |
| 7 | Bruit optique | Détection aléatoire de photons ou fluctuations optiques | Photodiode, phototransistor, APD, photomultiplicateur, LED + photodiode | XS / S | Bonne justification physique, très intéressant scientifiquement | Nécessite isolation optique, sensible à la lumière ambiante | 3.5 |
| 8 | Bruit RF / électromagnétique | Fluctuations électromagnétiques naturelles ou ambiantes | Antenne, récepteur radio, ampli RF, diode détectrice RF | S | Peut fournir un signal exploitable sans source active dédiée | Très dépendant de l'environnement, manipulable, moins robuste | Inadapté demande client |
| 9 | Bruit de capteurs MEMS | Bruit interne ou micro-variations physiques dans des capteurs miniatures | Accéléromètre, gyroscope, microphone MEMS | XS | Capteurs faciles à trouver, très compacts, interface souvent simple | Entropie parfois faible, dépendance à l'environnement | 1.5 / Inadapté demande client |
| 10 | Capteurs environnementaux | Fluctuations physiques lentes mesurées par capteurs classiques | Température, pression, humidité, luminosité, gaz | XS | Composants accessibles, très compacts | Variations lentes, souvent manipulables, peu adaptés comme source principale | Inadapté demande client |
| 11 | Bruit magnétique | Fluctuations de champ magnétique ou bruit interne du capteur | Capteur Hall, magnétomètre | XS | Compact, facile à interfacer | Dépend fortement de l'environnement magnétique | 1 |
| 12 | Radioactivité / particules | Arrivée aléatoire de particules détectées physiquement | Tube Geiger, scintillateur, diode PIN, SiPM | M / L | Très forte justification physique, entropie élevée | Encombrant, coûteux, parfois haute tension, peu adapté à l'USB compact | 1 |
| 13 | Startup mémoire | État initial imprévisible de cellules mémoire à la mise sous tension | SRAM startup, DRAM startup | XS | Très simple, pas de chaîne analogique lourde | Généralement utilisable surtout au démarrage, pas adapté pour flux continu | 1 |
| 14 | ADC / bruit de quantification | Exploitation des bits faibles d'une conversion analogique bruitée | ADC interne MCU, entrée analogique flottante, source analogique bruitée | XS | Très simple à implémenter, peu de composants | Si entrée stable perte qulité entropie. Pas adapté montage en chaine | 2.5 |
| 15 | Bruit électrochimique | Fluctuations issues de réactions chimiques ou interfaces électrodes/électrolyte | Électrodes, pile, cellule galvanique, électrolyse | S / M | Phénomène physique réel, original | Difficile à stabiliser, encombrement supérieur, vieillissement possible | 1.5 |