Mật mã học là công cụ toán học tự động đóng vai trò quan trọng trong an ninh mạng. Nó hỗ trợ tính bảo mật và toàn vẹn thông tin, cung cấp xác thực và không phối từ chối cho người dùng.
Mật mã học thường dùng trong ứng dụng phân tán để chuyển thông tin nhận diện và xác thực từ hệ thống này sang hệ thống khác qua mạng. Hệ thống xác thực mật mã học xác thực người dùng dựa trên kiến thức hoặc kiểm soát khóa mật mã. Hệ thống xác thực mật mã học có thể dựa trên hệ mật khóa riêng hoặc khóa công khai.
Phương pháp mật mã học có thể mã hóa mẫu sinh trắc học hoặc hình ảnh lưu trong cơ sở dữ liệu. Nó tăng cường mức bảo mật hệ thống vì xâm nhập cần lấy khóa mã hóa trước.
Có một số vấn đề riêng tư liên quan đến cơ sở dữ liệu lớn, vì khóa và do đó thông tin sinh trắc học, do người bảo quản kiểm soát.
Có một số thuật ngữ cơ bản trong mật mã học như sau:
Văn bản rõ (Plain Text) - Thông điệp gốc người muốn liên lạc với người khác gọi là Văn bản Rõ. Trong mật mã học, thông điệp thực cần gửi đến đầu kia được đặt tên cụ thể là Văn bản Rõ.
Văn bản mật (Cipher Text) - Thông điệp không ai hiểu được hoặc vô nghĩa gọi là Văn bản Mật. Trong mật mã học, thông điệp gốc chuyển thành thông điệp không đọc được trước truyền thông thực tế.
Mã hóa (Encryption) - Quá trình chuyển Văn bản Rõ thành Văn bản Mật gọi là Mã hóa. Mật mã học cần phương pháp mã hóa gửi thông điệp bí mật qua kênh không an toàn.
Giai đoạn mã hóa cần hai thứ: thuật toán mã hóa và khóa. Thuật toán mã hóa định nghĩa phương pháp dùng trong mã hóa. Mã hóa diễn ra ở phía người gửi.
Giải mã (Decryption) - Quá trình ngược của mã hóa gọi là Giải mã. Thủ tục chuyển Văn bản Mật thành Văn bản Rõ. Mật mã học cần phương pháp giải mã ở phía người nhận để lấy thông điệp gốc từ thông điệp không đọc được (Văn bản Mật).
Giai đoạn giải mã cần hai thứ: thuật toán giải mã và khóa. Thuật toán giải mã định nghĩa kỹ thuật dùng trong giải mã. Thường thuật toán mã hóa và giải mã giống nhau.
Khóa (Key) - Khóa là văn bản số hoặc chữ số hoặc ký hiệu đặc biệt. Khóa dùng khi mã hóa diễn ra trên Văn bản Rõ và khi giải mã diễn ra trên Văn bản Mật.
Việc chọn khóa trong mật mã học quan trọng vì bảo mật thuật toán mã hóa phụ thuộc chính xác vào nó.
Băm (Hashing) - Thuật toán băm thường dùng cung cấp dấu vân tay số của nội dung tập tin để đảm bảo tập tin không bị thay đổi bởi xâm nhập hoặc virus. Hàm băm cũng thường dùng một số hệ điều hành để mã hóa mật khẩu. Hàm băm cung cấp thước đo toàn vẹn bản ghi.