Mật mã khóa công khai là phương pháp mã hóa cần một cặp khóa công khai và khóa riêng (hoặc khóa bất đối xứng) cho truyền thông dữ liệu an toàn. Mật mã khóa công khai còn được gọi là mật mã bất đối xứng. Đây là dạng mật mã học trong đó người dùng có một cặp khóa mật mã bao gồm khóa công khai và khóa riêng.
Các khóa có liên quan về mặt số học, nhưng khóa riêng không thể được suy ra từ khóa công khai. Thông điệp được mã hóa với khóa công khai chỉ có thể được giải mã với khóa riêng tương ứng.
Có hai nhánh chính của mật mã khóa công khai như sau:
Mã hóa khóa công khai - Thông điệp được mã hóa với khóa công khai của người nhận không thể được giải mã bởi bất kỳ ai trừ người nhận nắm giữ khóa riêng tương ứng. Có thể được dùng để cung cấp sự bảo mật.
Chữ ký số - Thông điệp được ký với khóa riêng của người gửi có thể được kiểm tra bởi bất kỳ ai có quyền truy cập khóa công khai của người gửi, từ đó kiểm tra rằng người gửi đã ký nó và thông điệp không bị can thiệp. Điều này có thể được dùng để cung cấp tính xác thực.
Chữ ký số là kỹ thuật số học xác thực tính xác thực và toàn vẹn của thông điệp, phần mềm hoặc tệp số. Nó cho phép chúng ta kiểm tra tên tác giả, ngày và giờ ký, và xác thực văn bản thông điệp. Chữ ký số cung cấp an ninh固有 hơn nhiều và nhằm giải quyết vấn đề giả mạo và mạo danh trong truyền thông số.
Một ví dụ cho mã hóa khóa công khai là hộp thư an toàn với khe thư. Khe thư được xác định và có thể sử dụng bởi công chúng; vị trí của nó (địa chỉ đường) về mặt khía cạnh là khóa công khai. Bất kỳ ai hiểu địa chỉ đường có thể đến cửa và thả thông điệp viết qua khe nhưng chỉ người có chìa khóa có thể mở hộp thư và đọc thông điệp.
Một ví dụ cho chữ ký số là niêm phong phong bì với con dấu sáp cá nhân. Thông điệp có thể được mở bởi bất kỳ ai, nhưng sự hiện diện của con dấu xác minh người gửi.
Vấn đề chính cho mật mã khóa công khai là chứng minh rằng khóa công khai là xác thực, và không bị can thiệp hoặc khôi phục bởi bên thứ ba độc hại. Phương pháp chung cho vấn đề này là cần một Cơ sở hạ tầng Khóa công khai (PKI), trong đó một hoặc nhiều bên thứ ba, gọi là cơ quan chứng chỉ, chứng nhận quyền sở hữu cặp khóa. Phương pháp khác, được PGP sử dụng, là phương pháp "mạng lưới niềm tin" để cung cấp tính xác thực của cặp khóa.
Kỹ thuật khóa công khai phức tạp hơn về mặt tính toán so với thuật toán đối xứng thuần túy. Việc sử dụng các kỹ thuật này cho phép nhiều ứng dụng đa dạng.