Науката, занимаваща се с техниките за сигурна комуникация, които позволяват само на изпращача и на предназначения получател на съобщението да прочетат съдържанието му, се нарича криптография. Думата „kryptos“ произлиза от гръцката дума, означаваща „скрит“. Тя е тясно свързана с криптирането – процесът на преобразуване на обикновен текст в шифрован текст и обратно при получаването му. Освен това криптографията включва техники като микроточки и сливане за замъгляване на информацията във фотографии. Известно е, че древните египтяни са прилагали тези техники в сложни йероглифи, а един от първите съвременни шифри се приписва на римския император Юлий Цезар.
Шифроването и дешифрирането на имейли и други съобщения с обикновен текст е най-разпространеното приложение на криптографията при пренос на електронни данни. Симетричният подход или подходът с „таен ключ“ е най-основният метод. Данните се криптират с таен ключ, а кодираното съобщение и тайният ключ след това се доставят на получателя за декодиране. Какъв е проблемът? Трета страна разполага с всичко необходимо, за да декриптира и прочете съобщението, ако то бъде прихванато. Криптолозите измислиха асиметричната схема или схемата с „публичен ключ“, за да решат този проблем. В този случай всеки потребител има два ключа: един публичен и един частен. Изпращачите криптират съобщението и го предават, след като поискат публичния ключ на получателя. Когато съобщението бъде доставено, само частният ключ на получателя ще го декодира, което означава, че кражбата е безсмислена без съответния частен ключ.
Като цяло се използват три вида криптографски техники:
- Криптография със симетричен ключ
- Хеш функции
- Криптография с публичен ключ
Криптографията със симетричен ключ е такава, при която един и същ ключ се споделя както от изпращача, така и от получателя. Изпращачът криптира чистия текст и изпраща криптирания текст на получателя, използвайки този ключ. От друга страна, получателят използва същия ключ, за да декриптира съобщението и да възстанови чистия текст.
Хеш функциите са, когато алгоритъмът не използва ключ. Чистият текст се хешира с хеш стойност с фиксирана дължина, която предотвратява възстановяването на съдържанието на чистия текст. Много операционни системи също използват хеш алгоритми за защита на паролите.
Криптографията с публичен ключ е най-революционната концепция от последните 300 до 400 години. В криптографията с публичен ключ се използват два свързани ключа (публичен и частен ключ). Публичният ключ може да се предава свободно, но частният ключ, който го съпътства, трябва да се пази в тайна. Публичният ключ се използва за криптиране, докато частният ключ се използва за декриптиране.
Bitcoin и много други криптовалути използват технология за криптиране с публичен и частен ключ. Това премахва необходимостта от посредник.