Kryptoanaliza to nauka o pobieraniu zaszyfrowanych danych i próbie ich odszyfrowania bez użycia klucza. Druga strona kryptografii służy do łamania kodów poprzez znajdowanie w nich słabych punktów. Oprócz tego, że jest wykorzystywana przez hakerów o złych intencjach, ta dyscyplina jest również często wykorzystywana przez wojsko. Jest również odpowiednio wykorzystywany przez projektantów systemów szyfrowania do znajdowania, a następnie korygowania wszelkich słabości, które mogą istnieć w projektowanym systemie.
Istnieje kilka rodzajów ataków, które kryptoanalityk może wykorzystać do złamania kodu, w zależności od tego, ile posiada informacji. Atak z samym szyfrogramem to taki, w którym analityk ma fragment zaszyfrowanego tekstu (tekst, który został już zaszyfrowany), bez tekstu jawnego (tekst niezaszyfrowany). Jest to prawdopodobnie najtrudniejszy rodzaj kryptoanalizy i wymaga odrobiny zgadywania. W ataku ze znanym tekstem jawnym analityk ma zarówno fragment tekstu zaszyfrowanego, jak i odpowiadający mu fragment tekstu jawnego.
Inne rodzaje ataków mogą polegać na próbie wyłudzenia klucza poprzez oszustwo lub kradzież, na przykład atak „man-in-the-middle”. W tej metodzie kryptoanalityk umieszcza kawałek oprogramowania inwigilacyjnego pomiędzy dwiema komunikującymi się stronami. Gdy klucze stron są wymieniane w celu zapewnienia bezpiecznej komunikacji, wymieniają one swoje klucze z atakującym, a nie między sobą.
Ostatecznym celem kryptoanalityka jest uzyskanie klucza, tak aby cały zaszyfrowany tekst można było łatwo odszyfrować. Atak brute-force jest jednym ze sposobów na zrobienie tego. W tego typu ataku kryptoanalityk próbuje każdej możliwej kombinacji, dopóki nie zostanie zidentyfikowany właściwy klucz. Chociaż używanie dłuższych kluczy zmniejsza statystycznie prawdopodobieństwo powodzenia wyprowadzania, szybsze komputery nadal umożliwiają przeprowadzanie ataków siłowych. Połączenie w sieć zestawu komputerów w sieć łączy ich siłę, a ich skumulowaną moc można wykorzystać do łamania długich kluczy. Najdłuższe używane klucze, klucze 128-bitowe, pozostają najsilniejsze i są mniej narażone na tego typu ataki.
W swej istocie kryptoanaliza jest nauką o matematyce, prawdopodobieństwie i szybkich komputerach. Kryptoanalitycy zwykle wymagają również wytrwałości, intuicji, domysłów i ogólnej wiedzy na temat celu. Pole ma również ciekawy element historyczny; słynna maszyna Enigma, używana przez Niemców do wysyłania tajnych wiadomości, została ostatecznie złamana przez członków polskiego ruchu oporu i przekazana Brytyjczykom.