Η εύρεση αποτελεσματικών αλγορίθμων προστασίας κυκλωμάτων, τα οποία υλοποιούν κρυπτογραφικά συστήματα εκτεθειμένα σε φυσικές επιθέσεις, αποτελεί ένα από τα ανοιχτά προβλήματα της σύχρονης κρυπτογραφίας. Συγκεκριμένα, θεωρούμε ότι το κύκλωμα αναπαριστάται από ένα κατευθυνόμενο ακυκλικό γράφημα G(V, E), κάθε κόμβος του οποίου αντιστοιχεί σε μια λογική πύλη ή είναι κόμβος εισόδου ή κόμβος εξόδου, και κάθε ακμή αντιστοιχεί σε ένα καλώδιο του κυκλώματος. Επιπλέον, το γράφημα αποτελείται από έναν αριθμό ξεχωριστών κόμβων, V ⊆ V , οι οποίοι αναπαριστούν το μυστικό κλειδί του κρυπτογραφικού αλγορίθμου και ορίζουμε έναν υπολογισμό ως μια κατά πλάτος διάσχυση του γραφήματος. Ο αντίπαλος για το παραπάνω γράφημα (κύκλωμα), έχει τη δυνατότητα να αλοιώσει τον υπολογισμό, πειράζοντας στοιχεία του συνόλου E ∪ V , με απώτερο σκοπό την εξαγωγή του μυστικού κλειδιού. Συγκεκριμένα, δύναται να θέσει την τιμή των στοιχείων του E ∪ V σε 0 ή 1, ή να εναλλάξει την υπάρχουσα τιμή την οποία πιθανότατα δεν γνωρίζει, εφόσον ο υπολογισμός είναι συνάρτηση του μυστικού κλειδιού. Στόχος λοιπόν, είναι η εύρεση αποτελεσματικών αλγορίθμων προστασίας του υπολογισμού, μέσω του μετασχηματισμού του γραφήματος G σε ένα γράφημα G το οποίο θα πληροί τις ακόλουθες ιδιότητες: (1) ο υπολογισμός που υλοποιείται από τον G είναι ίδιος με εκείνον του G, (2) με μεγάλη πιθανότητα η επίθεση ενός αντιπάλου, όπως ορίστηκε παραπάνω, θα γίνει αντιληπτή από τον υπολογισμό και θα οδηγήσει σε διαγραφή του κρυπτογραφικού κλειδιού. Προφανώς, βασική προτεραιότητα αποτελεί η προστασία του μυστικού κλειδιού και όχι η ορθότητα του αποτελέσματος του υπολογισμού. Στόχος του μαθήματος είναι η θεωρητική μελέτη-κατασκευή αποτελεσματικών μετασχηματισμών προστασίας κυκλωμάτων, βασιζόμενοι σε βασικές αρχές της θεωρίας Πολυπλοκότητας και της θεωρίας Κωδίκων.