Szyfr może odnosić się ogólnie do zakodowanej wiadomości. Może również odnosić się bardziej konkretnie do systemu kryptograficznego, w którym symbole lub grupy symboli reprezentują fragment tekstu — pojedyncze litery lub dłuższe — i/lub jednostki tekstu są uporządkowane zgodnie z zestawem reguł, które zostały z góry określone. Klucz szyfru to informacja potrzebna do użycia szyfru.
Szyfry zaczynają się od zwykłej wiadomości tekstowej, słów, które ktoś chce ukryć. Tekst jawny jest manipulowany dwukrotnie. Po pierwsze, jest zaszyfrowany, aby ukryć znaczenie. Wiadomość w postaci zwykłego tekstu jest wtedy nazywana zaszyfrowaną lub zaszyfrowaną i może być nazywana tekstem zaszyfrowanym. Następnie jest odszyfrowywany w celu ponownego ujawnienia tekstu jawnego. W każdym przypadku klucz szyfrowy jest niezbędny.
Istnieje kilka poziomów złożoności szyfru. Najbardziej podstawowy szyfr ma alfabet zwykłego tekstu, który jest zwykłym alfabetem języka angielskiego, oraz alfabet tekstu zaszyfrowanego, który jest tym samym alfabetem zaczynającym się na literę inną niż a oraz z literami usuniętymi z przodu, oznaczonymi z tyłu. Wczesne i słynne użycie szyfru zostało dokonane przez Juliusza Cezara, który użył tej metody szyfrowania do wysyłania wiadomości do swoich generałów.
Alfabet zwykłego tekstu: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Alfabet zaszyfrowanego tekstu: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
W sumie można utworzyć 25 różnych szyfrów, przesuwając alfabet szyfrów tak, aby zaczynał się od każdej litery oprócz a. Ale nawet przy tak wielu możliwościach, nieupoważniona osoba, która wejdzie w posiadanie zaszyfrowanej wiadomości i wie, że jest to szyfr, ma prostą, choć żmudną, drogę do rozwiązania tego problemu, nawet bez dostępu do klucza szyfru.
Aby wysłać wiadomość, używa się klucza szyfru do określenia alfabetu zaszyfrowanego tekstu. Następnie dla każdej litery tekstu jawnego, którą chce się przekazać, wpisuje się w jej miejsce literę tekstu zaszyfrowanego. Tak więc, jeśli ktoś zdecyduje się zaszyfrować Popeye and Cloudy, otrzyma:
zlvhJHHN
Aby odszyfrować zaszyfrowany tekst, należy użyć klucza szyfru do skonstruowania alfabetu zaszyfrowanego tekstu i zastąpić każdą literę zaszyfrowanego tekstu literą tekstu jawnego.
W samym szyfrze istnieje kilka oczywistych wskazówek, które pomagają ujawnić przesłanie w tego typu prostym szyfrze. Jednym z nich jest to, że wiadomość zaszyfrowana będzie nonsensem, co będzie mocną wskazówką, że szyfr został użyty. Po drugie, częstości liter, o których powszechnie wiadomo, że występują w języku angielskim — co sprawia, że E, T, A, O i N są najczęściej używanymi literami — prawdopodobnie pomogą ujawnić pewne mocne wskazówki dotyczące użytego szyfru, jeśli wiadomość ma jakąkolwiek długość .
Chociaż opisany prosty rodzaj szyfru może zostać złamany i nie jest już używany, istnieją bardziej złożone. W przypadku tych szyfrów, a także prostych, bezpieczeństwo klucza szyfrowego jest niezbędne do prawidłowego przesyłania zaszyfrowanej wiadomości. Nieuzyskanie klucza przez odbiorcę oznacza, że wiadomość pozostanie nieprzeczytana. Klucz szyfru wpadający w niepowołane ręce niszczy bezpieczeństwo wiadomości. Z tego powodu zarządzanie kluczem szyfrowym jest niezbędnym elementem kryptografii.