Algorytmy kryptograficzne to sekwencje procesów lub reguł używane do szyfrowania i deszyfrowania wiadomości w systemie kryptograficznym. Mówiąc prościej, są to procesy, które chronią dane, zapewniając, że niechciane osoby nie będą miały do nich dostępu. Algorytmy te mają wiele zastosowań, w tym zapewniają bezpieczne i uwierzytelnione transakcje finansowe.
Większość algorytmów kryptograficznych wykorzystuje szyfrowanie, które pozwala dwóm stronom komunikować się, jednocześnie uniemożliwiając nieautoryzowanym osobom trzecim zrozumienie tej komunikacji. Szyfrowanie przekształca czytelny dla człowieka tekst jawny w coś nieczytelnego, znanego również jako tekst zaszyfrowany. Zaszyfrowane dane są następnie odszyfrowywane w celu ich przywrócenia, dzięki czemu są zrozumiałe dla odbiorcy. Zarówno szyfrowanie, jak i deszyfrowanie działają w oparciu o algorytmy.
Istnieje wiele różnych typów algorytmów kryptograficznych, choć większość z nich pasuje do jednej z dwóch klasyfikacji — symetrycznej i asymetrycznej. Niektóre systemy wykorzystują jednak hybrydę obu klasyfikacji. Algorytmy symetryczne, znane również jako algorytmy z kluczem symetrycznym lub kluczem współdzielonym, działają przy użyciu klucza znanego tylko dwóm upoważnionym stronom. Chociaż można je zaimplementować w postaci szyfrów blokowych lub szyfrów strumieniowych, ten sam klucz jest używany zarówno do szyfrowania, jak i odszyfrowywania wiadomości. Data Encryption Standard (DES) i Advanced Encryption Standard (AES) to najpopularniejsze przykłady symetrycznych algorytmów kryptograficznych.
Algorytmy kryptografii asymetrycznej opierają się na parze kluczy — kluczu publicznym i prywatnym. Klucz publiczny można ujawnić, ale w celu ochrony danych klucz prywatny musi być ukryty. Dodatkowo szyfrowanie i deszyfrowanie danych musi być wykonywane przez powiązane klucze prywatne i publiczne. Na przykład dane zaszyfrowane kluczem prywatnym muszą zostać odszyfrowane kluczem publicznym i na odwrót. RSA jest jednym z najczęstszych przykładów tego algorytmu.
Algorytmy symetryczne są zwykle znacznie szybsze niż algorytmy asymetryczne. Wiąże się to w dużej mierze z tym, że wymagany jest tylko jeden klucz. Wadą systemów z kluczem współdzielonym jest jednak to, że obie strony znają tajny klucz. Dodatkowo, ponieważ używany algorytm jest domeną publiczną, w rzeczywistości jest to klucz kontrolujący dostęp do danych. Z tych powodów klucze muszą być chronione i stosunkowo często zmieniane, aby zapewnić bezpieczeństwo.
Chociaż algorytmy kryptograficzne są wykorzystywane do zapewnienia bezpieczeństwa, nie są one w 100% niezawodne. Nieoptymalny system może zostać zinfiltrowany, w wyniku czego wrażliwe informacje mogą zostać naruszone. Dlatego też rygorystyczne testowanie algorytmów, zwłaszcza pod kątem ustalonych standardów i zidentyfikowanych słabości, ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia najwyższego bezpieczeństwa.