Asymmetrisk nyckelkryptering är processen att transformera en text för att dölja dess betydelse med hjälp av en delad offentlig nyckel. Texten kan bara dechiffreras av en hemlig privat nyckel som skiljer sig från, men matematiskt relaterad till, den publika nyckeln. De huvudsakliga användningsområdena för asymmetrisk nyckelkryptering är symmetriska nyckelutbyten, certifikatbaserad autentisering och digitala signaturer.
Fördelen med asymmetrisk framför symmetrisk nyckelkryptering, där samma nyckel används för att kryptera och dekryptera ett meddelande, är att säkra meddelanden kan skickas mellan två parter över en icke-säker kommunikationskanal utan att först dela hemlig information. Nackdelarna är att kryptering och dekryptering är långsam, och chiffertext kan potentiellt hackas av en kryptograf som får tillräckligt med datortid och kraft.
Asymmetrisk nyckelkryptografi, eller kryptografi med offentliga nyckel, har revolutionerat kryptologin. Publicerad 1976, Martin Hellman och Whitfield Diffie beskriver ett kryptografiskt system med två nyckel, där en nyckel används för kryptering och en annan men relaterad andra nyckel används för dekryptering. Detta har sedan dess blivit en grundläggande del av att säkra kommunikationen över Internet. Asymmetrisk nyckelkryptering är basen för verktyg som Pretty Good Privacy Program (PGP), Secure Sockets Layer-protokoll (SSL) och Transport Layer Security-protokoll (TLS.)
Ett meddelandes konfidentialitet samt avsändarens äkthet kan garanteras med asymmetrisk nyckelkryptering. Föreställ dig att Alice skulle vilja kommunicera konfidentiell information till Bob. Bob har en publicerad offentlig nyckel som han har gjort tillgänglig för Alice med hjälp av osäkra kanaler. Alice använder en kryptografisk algoritm och Bobs offentliga nyckel för att förvandla hennes vanliga textmeddelande till krypterad text, vilket garanterar konfidentialiteten för hennes meddelande. Bara Bob kan dechiffrera hennes meddelande med hjälp av en kompletterande algoritm och hans privata nyckel. Bob kan då svara med ett meddelande krypterat med sin privata nyckel och Alice kan vara säker på att meddelandet är äkta om hennes offentliga nyckel kan dechiffrera det.
Styrkan hos asymmetrisk nyckelkryptering är kopplad till nycklarnas längd och svårigheten hos matematiken att länka de två nycklarna. Ron Rivest, Adi Shamir och Leonard Adleman utvecklade RSA-algoritmen 1978, som är den vanligaste algoritmen som används idag. Offentliga och privata nycklar delar modulen för produkten av två stora distinkta primtal. För att garantera säkerheten för meddelandekrypteringen har längden på nycklar varit tvungna att öka. Detta är ett svar på en ökning av datorkraften för hackare som kunde bryta svagare koder med hjälp av brute force-beräkningar. Algoritmernas komplexitet gör kryptering av asymmetrisk nyckel mycket långsam och lämpar sig bäst för mindre meddelanden som att dela sessionsnycklar som används i digitala signaturer.