Alla har hemligheter, och vissa har fler än andra. När det blir nödvändigt att överföra dessa hemligheter från en punkt till en annan, är det viktigt att skydda informationen medan den är på väg. Kryptografi presenterar olika metoder för att ta läsbar, läsbar data och omvandla den till oläsbar data för säker överföring, och sedan använda en nyckel för att omvandla den tillbaka till läsbar data när den når sin destination.
Kryptografi har gått före datorer i tusentals år och har sina rötter i grundläggande transponeringscifre, som tilldelar varje bokstav i alfabetet ett visst värde. Ett enkelt exempel är att tilldela varje bokstav en successivt högre siffra, där A=1, B=2 och så vidare. Med den här formeln till exempel, skulle ordet ”Förklarade”, när det väl krypterats, läsa ”23 9 19 5 7 5 5 11”. Under andra världskriget uppfanns maskiner som gjorde chiffern mer komplicerade och svåra att bryta, och idag har datorer gjort dem ännu starkare.
Secure Sockets Layer (SSL) är ett vanligt krypteringsprotokoll som används inom e-handel. När någon gör ett köp över Internet är detta den teknik som handlaren använder för att säkerställa att köparen säkert kan överföra sin kreditkortsinformation. Genom att använda detta protokoll kommer datorn och onlinehandlarens dator överens om att skapa en typ av privat ”tunnel” via det offentliga Internet. Denna process kallas ”handskakning”. När en URL i en webbläsare börjar med ”https” istället för ”http” är det en säker anslutning som använder SSL.
Vissa metoder för kryptografi använder en ”hemlig nyckel” för att låta mottagaren dekryptera meddelandet. Det vanligaste krypteringssystemet för hemlig nyckel är Data Encryption Standard (DES), eller den säkrare Triple-DES, som krypterar data tre gånger.
Vanligare är system som använder ett offentligt nyckelsystem, såsom Diffie-Hellman nyckelavtalsprotokoll. Detta system använder två nycklar som fungerar tillsammans: en offentlig, som alla kan komma åt, och en privat, som hålls hemlig av den part som tar emot data. När en person vill skicka ett säkert meddelande till någon annan, krypterar personen det meddelandet med mottagarens publika nyckel. När den väl är krypterad måste mottagaren använda sin privata nyckel för att dekryptera den.
Målet med kryptografi sträcker sig längre än att bara göra data oläsbar; det sträcker sig också till användarautentisering, vilket ger mottagaren en försäkran om att det krypterade meddelandet kommer från en pålitlig källa. Hash-funktioner används ibland i kombination med privata nyckel- eller publika nyckelsystem. Detta är en typ av envägskryptering, som tillämpar en algoritm på ett meddelande, så att själva meddelandet inte kan återställas. Till skillnad från nyckelbaserad kryptografi är målet med hashfunktionen inte att kryptera data för senare dekryptering, utan att skapa ett slags digitalt fingeravtryck av ett meddelande. Värdet som härleds från applicering av hash-funktionen kan beräknas om vid mottagandet för att säkerställa att meddelandet inte har manipulerats under transporten. Sedan används ett nyckelbaserat system för att dechiffrera meddelandet.
Studiet av detta område går stadigt framåt, och forskare skapar snabbt mekanismer som är svårare att bryta. Den säkraste typen hittills kan vara kvantkryptografi, en metod som ännu inte har fulländats. Istället för att använda en nyckel förlitar den sig på fysikens grundläggande lagar och fotonernas rörelse och orientering för att upprätta en anslutning som är absolut säker och okrossbar.