The use of cryptographic secret keys in encryption/decryption, authentication and digital signatures plays a significant role to assure the security of the target systems. Utilizing the benefit of PUFs for generating secret keys via minimal hardware cost seems realistic. However, there are two main issues here. First, it has been known that outputs from PUF circuits can be noisy [1] which makes them unsuitable for key generation. Needless to say that secret keys in cryptography should always stay constant, which is why non-volatile memory comes into play. For instance, in AES algorithm, both encryption and decryption operations use the same secret key to get the message. Hence, any corrupted bit in the key would result a corrupted message. Second, the output of PUFs are determined by manufacturing variations of the PUF circuits which is not enough for some sophisticated algorithms like RSA where specific mathematical properties for generating secret keys are involved [16] an exponential number of CRPs, strong PUFs can be used for authentication exploiting the exponential complexity. Thus, an adversary cannot enumerate CRPs in polynomial time. Responses of weak PUFs are assumed to be able to resist environmental and temperature conditions, i.e., a challenge always produces the same response (the existence of error-correction technique helps to achieve this requirement) [18]. Therefore, this model provides a means of storing secret keys in hardware, offering an alternative approach similar to ROM (Read-only Memory). Because of challenge-response limited pairs, weak PUFs should be designed in such a way that it is access-restricted to disallow adversaries from easily acquiring the secrets [18]. the PUF application in use.

Η χρήση κρυπτογραφικών μυστικών κλειδιών στην κρυπτογράφηση / αποκρυπτογράφηση, τον έλεγχο ταυτότητας και οι ψηφιακές υπογραφές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο για τη διασφάλιση της ασφάλειας των συστημάτων-στόχων. Η αξιοποίηση του πλεονεκτήματος των PUF για τη δημιουργία μυστικών κλειδιών μέσω ελάχιστου κόστους υλικού φαίνεται ρεαλιστικός. Ωστόσο, υπάρχουν δύο βασικά ζητήματα εδώ. Πρώτον, είναι γνωστό ότι οι έξοδοι από τα κυκλώματα PUF μπορεί να είναι θορυβώδες [1] που τα καθιστά ακατάλληλα για δημιουργία κλειδιών. Περιττό να πούμε ότι τα μυστικά κλειδιά στην κρυπτογραφία θα πρέπει πάντα να παραμένουν σταθερά, δηλαδή γιατί η μη πτητική μνήμη μπαίνει στο παιχνίδι. Για παράδειγμα, στον αλγόριθμο AES, τόσο οι κρυπτογράφηση όσο και οι λειτουργίες αποκρυπτογράφησης χρησιμοποιούν το ίδιο μυστικό κλειδί για να λάβουν το μήνυμα. Ως εκ τούτου, οποιοδήποτε κατεστραμμένο bit στο κλειδί θα είχε ως αποτέλεσμα ένα κατεστραμμένο μήνυμα. Δεύτερον, η έξοδος των PUF καθορίζονται από τις παραλλαγές κατασκευής των κυκλωμάτων PUF που δεν είναι αρκετές για ορισμένους εξελιγμένους αλγόριθμους όπως το RSA όπου συγκεκριμένες μαθηματικές ιδιότητες για εμπλέκονται τα μυστικά κλειδιά [16] Ένας εκθετικός αριθμός CRP, ισχυρά PUF μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκμετάλλευση ελέγχου ταυτότητας την εκθετική πολυπλοκότητα. Έτσι, ένας αντίπαλος δεν μπορεί να απαριθμήσει CRPs σε πολυώνυμο χρόνος. Απαντήσεις αδύναμων Οι PUF υποτίθεται ότι είναι σε θέση να αντιστέκονται σε περιβαλλοντικές και θερμοκρασιακές συνθήκες, δηλαδή, μια πρόκληση παράγει πάντα την ίδια απόκριση (η ύπαρξη τεχνικής διόρθωσης σφαλμάτων συμβάλλει στην επίτευξη αυτής της απαίτησης) [18].Επομένως, αυτό το μοντέλο παρέχει ένα μέσο αποθήκευσης μυστικών κλειδιών σε υλικό, προσφέροντας μια εναλλακτική προσέγγιση παρόμοια με τη ROM (Μνήμη μόνο για ανάγνωση). Λόγω των περιορισμένων ζευγών απόκρισης, τα αδύναμα PUF πρέπει να σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να περιορίζεται η πρόσβαση για να απαγορεύεται εύκολα στους αντιπάλους αποκτώντας τα μυστικά [18]. την εφαρμογή PUF σε χρήση.