Arta criptografiei, sau a comunicării în cod, poate fi împărțită în trei categorii mari: criptografia cu cheie publică, care este un cod care utilizează o cheie pentru criptare și o cheie separată pentru decriptare; funcții hash, care se bazează pe conversii matematice pentru a cripta permanent informațiile; și criptografia cu chei secrete, care este un cod care utilizează aceeași cheie atât pentru criptarea, cât și pentru decriptarea datelor transmise. Ultima categorie își trage numele din faptul că atât expeditorul, cât și destinatarul trebuie să-și păstreze cheia secretă pentru a preveni interceptarea cu succes a mesajelor de către o terță parte.
Criptografia cu chei secrete, cunoscută și sub numele de criptare simetrică, poate fi separată în două tipuri principale, în funcție de tipul de schemă de codare utilizată. Cifrurile în flux, de exemplu, permit expeditorului și destinatarului să actualizeze și să schimbe în mod constant cheia secretă; cifrurile bloc, pe de altă parte, codifică în mod constant câte un bloc de date. Mai mult, cifrurile de flux cu auto-sincronizare alimentează volumul anterior de date, spre deosebire de cifrurile de flux sincrone, care funcționează cu o cheie care este independentă de volumul și progresia mesajului.
Există patru moduri majore de operare a cifrului bloc al criptografiei cu chei secrete. Modul Electronic Codebook (ECB) corespunde celui mai de bază nivel de criptare; Cipher Block Chaining (CBC) încorporează un strat de feedback emițător-receptor în ecuația ECB; Cipher Feedback (CFB) permite criptarea datelor la un nivel de caractere mult mai mic; iar Output Feedback (OFB) folosește un algoritm de codare și mai complex, independent, pentru a preveni codificarea a două blocuri de date în același mod, identic.
Una peste alta, criptografia cu chei secrete este paradisul matematicienilor, putând fi complexată atât de complexitatea algoritmului de guvernare, cât și de frecvența cu care acel algoritm, sau cheia, este schimbat. O aplicație de zi cu zi care folosește criptografia cu chei secrete este transmiterea continuă a conținutului de televiziune cu plată către un abonat prin cablu sau satelit. Pe măsură ce pirateria acestor semnale a crescut, la fel au crescut și eforturile companiilor de cablu și satelit de a actualiza și descărca constant noi chei de decriptare pe cardurile inteligente din interiorul fiecărui receptor.
O formă complexă de criptografie cu chei secrete a fost folosită pentru a proteja linia telefonică din Epoca Războiului Rece care lega direct Casa Albă și Kremlinul. Cunoscut sub numele de One-Time Pad (OTP), acesta a generat un set foarte mare de numere aleatorii care trebuiau folosite o singură dată ca cheie de decodare. Se spune că acest tip de criptare este imposibil de spart atunci când este utilizat corespunzător.