Allstädes närvarande elektroniska enheter gör det viktigt att använda kryptering och verktyg för att bekämpa förfalskning för att skydda användarnas integritet och säkerhet. Med den växande expansionen av Internet of Things, skydd mot attacker som kränker produkternas äkthet blir alltmer nödvändigt. Traditionellt, meddelandeskydd har baserats på olika system:lösenord, digitala signaturer eller kryptering. Denna kryptografi är baserad på okända nycklar till en möjlig angripare, men tyvärr håller dessa system på att bli föråldrade när nya mer invasiva attacker dyker upp:skadlig programvara, API-attacker eller fysiska hårdvarattacker.

Medan kvantberäkning långsamt går mot det kryptografiska paradigmet, de så kallade fysiskt oklonbara funktionerna (PUF) presenteras som valet för att säkerställa unik och effektiv identifiering. En PUF är en enhet som har unika och icke-repeterbara fysiska egenskaper som kan översättas till användbara informationsbitar. Tanken på att använda slumpmässiga fysiska egenskaper för att identifiera system eller människor är inte ny:t.ex. identifieringen av individer med fingeravtrycket är från 1800-talet. På senare tid, identiteten för elektroniska enheter har fastställts med hjälp av PUF, som är "elektroniska fingeravtryck" av en integrerad krets.

Autentisering baserad på PUFs består av ett chip tillverkat av i sig slumpmässiga processer som gör kloning nästan omöjlig, även om alla detaljer i tillverkningsprocessen är kända. Mätningarna av de olika fysiska egenskaperna hos PUF beror på egenskaperna hos chipet i nanoskala, utgör således en mycket kraftfull teknik för att bekämpa bedrägerier och förfalskning. För att kunna implementeras på industriell nivå, detta chip måste vara billigt, skalbara och dess egenskaper måste vara lätta att mäta med hjälp av en identifierbar funktion.

Enrique Burzurí, Daniel Granados och Emilio M. Pérez (forskare vid IMDEA Nanociencia) har föreslagit en genialisk och enkel PUF baserad på kolnanorör. Kolnanorören sätts samman genom dielektrofores till en serie av 16 elektroder som bildar slumpmässiga förbindelser:i varje par av elektroder finns en, flera eller inga nanorör. Mätningen av intensitets-spänningskurvorna ger ett unikt mönster som är inneboende för varje PUF och är nästan omöjligt att reproducera. Denna nanoteknik utnyttjar en egenskap hos kolnanorör som vanligtvis har varit skadlig:svårigheten att få kolnanorör med identisk kiralitet, det är, med identiska elektroniska egenskaper (ledare eller halvledare). Också, de inneboende tillverkningsdefekterna som vakanser eller syrgasfunktioner gör att två kolnanorör med samma kiralitet inte har samma konduktans. Dessa nackdelar har förvandlats till PUF:s starkaste punkt.

Dessa PUFs som skapats vid IMDEA Nanociencia är lätt mätbara fysiska enheter som ger ett mönster av inneboende konduktans till var och en av dem som är utomordentligt svår att duplicera. Med samma PUF ger två olika ingångar olika svar, och med samma input producerar två PUF:er två olika svar. På det här sättet, dessa PUF:er baserade på kolnanorör kan identifieras genom värdet av de svar de genererar på specifika input. Eventuella PUF-defekter är inte giltiga här; den måste vara mätbar och ge en unik signatur. För närvarande finns det flera typer av PUF som är baserade på fysikaliska egenskaper såsom reflektivitet eller magnetisk anisotropi. Dock, den aktuella mätningen som föreslagits av Burzurí et al. det är det enklaste, billigast (litografi i ett steg) och lättast att implantera i en elektronisk krets, förutom att vara potentiellt skalbar till ett större antal elektroder för att öka dess komplexitet. Dessa PUFs skulle kunna implementeras i smartphones, mikrokontroller, smarta sensorer, ställdon och kan även användas som en digital signatur.