Có nhiều ứng dụng của mật mã học như sau:
Bí mật trong truyền tải
Một số hệ thống bí mật hiện có cho truyền tải truy cập hệ thống khóa riêng để chuyển đổi dữ liệu truyền tải vì đó là phương pháp nhanh nhất hoạt động với bảo đảm hợp lý và chi phí thấp.
Nếu số lượng các bên hội thoại nhỏ, phân phối khóa được thực hiện định kỳ bằng dịch vụ người đưa tin và bảo quản khóa dựa trên an ninh vật lý của khóa qua phương pháp sử dụng và hủy hủy sau khi khóa mới được phổ biến.
Bí mật trong lưu trữ
Bí mật trong lưu trữ thường được bảo quản bởi hệ thống một khóa nơi người dùng cung cấp khóa cho máy tính ở đầu phiên, và hệ thống lo việc mã hóa và giải mã trong giai đoạn sử dụng bình thường.
Toàn vẹn trong truyền tải
Một số người dùng hệ thống truyền thông không lo lắng về bí mật bằng về toàn vẹn. Trong chuyển tiền máy tính, số tiền gửi từ tài khoản này sang tài khoản khác thường là kiến thức công khai.
Nếu kẻ nghe lén hoạt động có thể đưa vào chuyển tiền giả, tiền có thể bị chia sẻ trái phép. Sai sót trong một bit riêng lẻ có thể khiến hàng triệu đô la bị ghi có hoặc ghi nợ sai. Phương pháp mật mã thường được dùng để đảm bảo rằng sửa đổi cố ý hoặc ngẫu nhiên của dữ liệu truyền tải không gây ra hành động sai.
Toàn vẹn trong lưu trữ
Ý nghĩa trung tâm của việc đảm bảo toàn vẹn dữ liệu tích lũy trước đây là kiểm soát truy cập. Kiểm soát truy cập bao gồm hệ thống khóa và chìa khóa, bảo vệ, và các phương pháp khác có tính chất vật lý hoặc logic.
Sự xuất hiện gần đây của virut máy tính đã thay đổi điều này ở độ quan trọng, và việc sử dụng checksum mật mã để đảm bảo toàn vẹn dữ liệu lưu trữ đang trở nên phổ biến.
Xác thực danh tính
Xác thực danh tính của cá nhân hoặc hệ thống lẫn nhau đã là một khó khăn từ rất lâu. Mật khẩu đơn giản đã được dùng để kiểm tra danh tính. Giao thức phức tạp hơn như chuỗi từ khóa được trao đổi giữa các nhóm bên thường được hiển thị trong phim hoặc trên truyền hình.
Hệ thống chứng thực
Chứng thực thường là tệp giới thiệu một bên cho bên khác bằng cách tham chiếu một bên tin cậy thường biết. Khi xin dụng, tham chiếu thường được yêu cầu. Dung lượng của tham chiếu được xác định và họ được liên hệ để tìm hiểu sự kiểm tra của người xin. Thẻ tín dụng thường được dùng để chứng thực cá nhân để đạt được thẻ tín dụng khác.
Chữ ký điện tử
Chữ ký điện tử là phương tiện thực hiện giao dịch ràng buộc pháp lý giữa hai hoặc nhiều bên. Nó có thể thực tế như chữ ký vật lý, chữ ký điện tử nên ít nhất khó làm giả như chữ ký vật lý, ít nhất dễ sử dụng như chữ ký vật lý, và được chấp nhận trong tòa án là ràng buộc đối với các bên tham gia hoạt động.
Nhu cầu cho các chữ ký điện tử này đặc biệt mạnh mẽ trong các giao dịch kinh doanh mà các bên của thỏa thuận không ở cùng vị trí vật lý.