This thesis addresses security and privacy problems for digital devices and biometrics, where a secret key is generated for authentication, identification, or secure computations. A physical unclonable function (PUF) is a promising solution for local security in digital devices. A low-complexity transform-coding algorithm is developed to make the information-theoretic analysis tractable and motivate a noisy (hidden) PUF source model. The optimal trade-offs between the secret-key, privacy-leakage, and storage rates for multiple measurements of hidden PUFs are characterized. The first optimal and low-complexity code constructions are proposed. Polar codes are designed to achieve the best known rate tuples. The gains from cost-constrained controllable PUF measurements are illustrated to motivate extensions.      «

This thesis addresses security and privacy problems for digital devices and biometrics, where a secret key is generated for authentication, identification, or secure computations. A physical unclonable function (PUF) is a promising solution for local security in digital devices. A low-complexity transform-coding algorithm is developed to make the information-theoretic analysis tractable and motivate a noisy (hidden) PUF source model. The optimal trade-offs between the secret-key, privacy-lea...     »

Diese Dissertation befasst sich mit Problemen der Sicherheit und des Datenschutzes für digitale Geräte und Biometrie, wobei ein geheimer Schlüssel für Authentifizierung, Identifizierung oder sichere Berechnungen erzeugt wird. Eine physical unclonable function (PUF) ist eine Lösung für die lokale Sicherheit in digitalen Geräten. Unser Algorithmus zur Transformationskodierung, der eine geringe Komplexität aufweist, macht die informationstheoretische Analyse möglich und führt zu einem verrauschten (versteckten) PUF-Quellmodell. Der optimale Kompromiss zwischen den Geheimschlüssel-, Privacy-Leakage- und Speicher-raten für Mehrfachmessungen von versteckten PUFs wird ermittelt. Erste optimale und wenig komplexe Code-Konstruktionen werden vorgeschlagen. Polar-Codes werden entworfen, um darzustellen, dass sie die besten bekannten Rate Tupeln erreichen. Die Vorteile aus kostenbeschränkten, kontrollierbaren PUF-Messungen werden veranschaulicht, um Erweiterungen zu motivieren.     «

Diese Dissertation befasst sich mit Problemen der Sicherheit und des Datenschutzes für digitale Geräte und Biometrie, wobei ein geheimer Schlüssel für Authentifizierung, Identifizierung oder sichere Berechnungen erzeugt wird. Eine physical unclonable function (PUF) ist eine Lösung für die lokale Sicherheit in digitalen Geräten. Unser Algorithmus zur Transformationskodierung, der eine geringe Komplexität aufweist, macht die informationstheoretische Analyse möglich und führt zu einem verrauschten...     »