В основі цих методів лежить формування з випадкової послідовності малої довжини псевдовипадковою послідовності більшої довжини, яка не відрізнялася б за своїми статистичними властивостями від початкової. Одним з найпоширеніших методів формування ключових псевдовипадкових послідовностей є використання зсувних регістрів з лінійними зворотними зв'язками. Їх функціонування описується лінійними рекурентних послідовностями, застосування яких у якості генераторів псевдовипадкових ключових послідовностей не завжди є допустимим. У зв'язку з цим широке поширення набули процеси, які носять псевдовипадковий характер і мають фізичну природу (рух миші, час реакції користувача на роботу з пристроями введення / виводу і т.д.).

Існує ряд математичних критеріїв, які оцінюють, наскільки розподіл отриманої послідовності близько до поліноміальними рівноймовірно розподілу. Вибір критеріїв залежить насамперед від критичних параметрів, відхилення яких від заданої величини може спричинити за собою загрозу криптографічного стійкості. У будь-якому випадку при генерації ключів бажано орієнтуватися на наступні критерії:

- Перевірку частот появи послідовності із символів к (к-грами) за критерієм х-квадрат;

- Перевірку частот результатів по узагальненому критерію х-квадрат;

- Перевірку максимального і мінімального значення маркування;

- Перевірку довжини інтервалів непопадання в заданий діапазон;

- Перевірку на монотонність.