密鑰分為兩種：對稱密鑰與非對稱密鑰
兩種密鑰
根據密碼算法所使用的加密密鑰和解密密鑰是否相同、能否由加密過程推導出解密過程(或者由解密過程推導出加密過程)，可將密碼體製分為對稱密碼體製(也叫作單鑰密碼體製、秘密密鑰密碼體製、對稱密鑰密碼體製)和非對稱密碼體製(也叫作雙鑰密碼體製、公開密鑰密碼體製、非對稱密鑰密碼體製)。
對稱密鑰加密，又稱私鑰加密或會話密鑰加密算法，即信息的發送方和接收方使用同一個密鑰去加密和解密數據。它的最大優勢是加/解密速度快，適合於對大數據量進行加密，但密鑰管理困難。
非對稱密鑰加密係統，又稱公鑰密鑰加密。它需要使用不同的密鑰來分別完成加密和解密操作，一個公開發布，即公開密鑰，另一個由用戶自己秘密保存，即私用密鑰。信息發送者用公開密鑰去加密，而信息接收者則用私用密鑰去解密。公鑰機製靈活，但加密和解密速度卻比對稱密鑰加密慢得多。
所以在實際的應用中，人們通常將兩者結合在一起使用，例如，對稱密鑰加密係統用於存儲大量數據信息，而公開密鑰加密係統則用於加密密鑰。
對於普通的對稱密碼學，加密運算與解密運算使用同樣的密鑰。通常,使用的對稱加密算法比較簡便高效，密鑰簡短，破譯極其困難，由於係統的保密性主要取決於密鑰的安全性，所以，在公開的計算機網絡上安全地傳送和保管密鑰是一個嚴峻的問題。正是由於對稱密碼學中雙方都使用相同的密鑰，因此無法實現數據簽名和不可否認性等功能。
20世紀70年代以來，一些學者提出了公開密鑰體製，即運用單向函數的數學原理，以實現加、解密密鑰的分離。加密密鑰是公開的，解密密鑰是保密的。這種新的密碼體製，引起了密碼學界的廣泛注意和探討。
不像普通的對稱密碼學中采用相同的密鑰加密、解密數據，非對稱密鑰加密技術采用一對匹配的密鑰進行加密、解密，具有兩個密鑰，一個是公鑰一個是私鑰，它們具有這種性質：每把密鑰執行一種對數據的單向處理，每把的功能恰恰與另一把相反，一把用於加密時，則另一把就用於解密。用公鑰加密的文件隻能用私鑰解密，而私鑰加密的文件隻能用公鑰解密。 公共密鑰是由其主人加以公開的，而私人密鑰必須保密存放。為發送一份保密報文，發送者必須使用接收者的公共密鑰對數據進行加密，一旦加密，隻有接收方用其私人密鑰才能加以解密。 相反地，用戶也能用自己私人密鑰對數據加以處理。換句話說，密鑰對的工作是可以任選方向的。這提供了數字簽名的基礎，如果要一個用戶用自己的私人密鑰對數據進行了處理，別人可以用他提供的公共密鑰對數據加以處理。由於僅僅擁有者本人知道私人密鑰，這種被處理過的報文就形成了一種電子簽名----一種別人無法產生的文件。 數字證書中包含了公共密鑰信息，從而確認了擁有密鑰對的用戶的身份。
簡單的公共密鑰例子可以用素數表示，將素數相乘的算法作為公鑰，將所得的乘積分解成原來的素數的算法就是私鑰，加密就是將想要傳遞的信息在編碼時加入素數，編碼之後傳送給收信人，任何人收到此信息後，若沒有此收信人所擁有的私鑰，則解密的過程中（實為尋找素數的過程），將會因為找素數的過程（分解質因數）過久而無法解讀信息。
