كليدهاي رمزنگاري و الگوريتم‌هاي رمزنگاري با يكديگر همكاري مي‌كنند تا يك متن اوليه را به يك متن رمزي تبديل كنند؛ در اغلب موارد الگورتيم رمزنگاري ثابت و شناخته شده است. تكنيك‌هاي رمزنگاري پيچيده به راحتي از روش‌هاي جابه‌جايي يا جايگزيني استفاده نمي‌كند، درعوض از يك كليد محرمانه براي كنترل يك توالي طولاني از جابه‌جايي و جايگزيني‌هاي پيچيده بهره مي‌برد. كليدهاي رمزنگاري و الگوريتم‌هاي رمزنگاري با يكديگر همكاري مي‌كنند تا يك متن اوليه را به يك متن رمزي تبديل كنند در اغلب موارد الگورتيم رمزنگاري ثابت و شناخته شده است و اين كليد رمزنگاري است كه يك نسخه يكتا از اطلاعات رمزنگاري شده است توليد مي‌كنند. بخشي از انواع كليدهاي رمزنگاري طبق مجموعه مقالات و گزارشات افتا سازمان فن‌آوري اطلاعات ايران به شرح ذيل است: كليدهاي محرمانه سيستم‌هاي كليد محرمانه تنها از يك كليد براي رمزنگاري و رمزگشايي اطلاعات استفاده مي‌كنند؛ در اين شيوه رمزنگاري لازم است كه هر جفت فرستنده و گيرنده اطلاعات، كليد جداگانه‌اي براي رمزنگاري داشته باشند و در نتيجه حفظ محرمانگي كليد بسيار اهميت دارد. امنيت اين روش در گروه حفظ امنيت كليد است الگوريتم DATA ENCRYPTION STANDARD يك نمونه از الگوريتم‌هاي كليد محرمانه است. چون فرض بر اين است كه الگوريتم شناخته شده و معلوم است امن بودن انتقال و ذخيره كليد بسيار مهم است؛ كارت‌هاي هوشمند معمولا براي ذخيره كليدهاي محرمانه استفاده مي‌شوند، در اين حالت تضمين محدوديت قلمرو كليد بسيار مهم است و بايد هميشه فرض كنيم كه يك كارت ممكن است توسط افراد غيرمجاز با موفقيت تحليل گردد و به اين ترتيب كل سيستم در مخاطره قرار گيرد. كليدهاي عمومي و خصوصي سيستم‌هايي كه از اين نوع كليدهاي استفاده مي‌كنند، نامتقارن خوانده شده و درواقع داراي يك زوج كليد هستند؛ يك كليد عمومي و يك كليد خصوصي. در اين سيستم هر كاربر داراي دو كليد عمومي و خصوصي است كه لازم است كليد خصوصي محرمانه نگهداري شود ولي كليد عمومي در اختيار همگان قرار مي گيرد. امتياز اصلي و مهم سيستم‌هاي كليد نامتقارن آن است كه اجازه مي‌دهند كه يك كليد (كليد خصوصي) با امنيت بسيار بالا توسط صاحب آن نگهداري شود در حالي كه كليد ديگر(كليد عمومي) مي‌تواند منتشر شود. كليدهاي عمومي مي‌توانند همراه پيام‌ها فرستاده شوند يا در فهرست‌ها ليست شوند و از يك شخص به شخص ديگر داده شوند. نكات منفي سيستم‌هاي رمزنگاري با كليد عمومي فرض كنيد كاربر پيغام خود را با استفاده از كليد خصوصي رمزنگاري مي‌كند؛ دريافت‌كننده پيغام مي‌تواند از هويت فرستنده پيغام مطمئن باشد يعني تاييد هويت به خوبي انجام شود ولي مشكل اين است كه هر كسي دسترسي به كليد عمومي دارد، مي‌تواند اطلاعات مذكور را رمزگشايي كند لذا اين روش محرمانگي اطلاعات را حفظ نمي‌كند. از طرف ديگر در صورتي كه اطلاعات توسط كليد عمومي رمزنگاري شوند، از آنجا كه تنها دارنده كليد خصوصي قادر به رمزگشايي آن است لذا محرمانگي آن حفظ مي‌شود ولي مشكل در اين است كه چون هر كسي مي‌تواند به كليد عمومي دسترسي داشته باشد تاييد هويت با مشكل روبرو مي‌شود. راه حل مشكل مذكور استفاده تركيبي از دو روش است؛ به طوري كه هم امكان تاييد هويت وجود داشته باشد و هم محرمانگي اطلاعات حفظ شود، فرستنده پيغام را با استفاده از كليد خصوصي خود رمز مي‌كند و سپس با استفاده از كليد عمومي كه مربوط به گيرنده است آن را مجددا رمزنگاري مي‌كند. در اين حالت لازم است گيرنده پيغام ابتدا با استفاده از كليد خصوصي خود پيغام را رمزگشايي كند و سپس نتيجه را با استفاده از كليد عمومي فرستنده مجددا رمزگشايي كند تا به اصل پيغام دسترسي پيدا كند؛ در اين صورت پيغام رمزنگاري شده تنها با كليد خصوصي دريافت كننده قابل رمزگشايي است و در نتيجه هر دو مشكل تاييد هويت و حفظ محرمانگي اطلاعات برطرف شده است. كليدهاي اصلي و كليدهاي مشتق شده يكي از ايراداتي كه به روش‌هاي پيشين وارد است، تعداد زياد كليدهاست كه طبيعتا منجر به سخت‌تر شدن مديريت كليد مي‌شود يك روش براي كاستن از تعداد كليدهايي كه بايد منتقل و ذخيره شوند، مشتق گرفتن از آن‌ها در زمان مورد نياز است؛ در يك برنامه اشتقاق كليد، يك كليد اصلي همراه با چند پارامتر مجزا براي محاسبه كليد مشتق شده استفاده مي‌شود كه بعدا براي رمزنگاري استفاده مي‌گردد. كليدهاي رمزكننده كليد از آنجا كه ارسال كليد، از نظر امنيتي، يك نقطه ضعف در سيستم‌ها به شمار مي‌رود، رمز كردن كليدها هنگام ارسال و ذخيره آن‌ها به شكل رمز شده منطقي به نظر مي‌رسد. كليدهاي رمزكننده كليد هرگز به خارج از يك سيستم كامپيوتري يا كارت هوشمند ارسال نمي‌شوند و بنابراين مي‌توانند آسان‌تر محافظت شوند. اغلب الگوريتم مورد استفاده براي تبادل كليدها از آنچه كه براي رمز كردن پيام‌ها استفاده مي‌شود، متفاوت است. از مفهوم دامنه كليد (KEY DOMAIN) براي محدود كردن ميدان كليدها و محافظت كردن از كليدها در دامنه‌شان استفاده مي‌كنيم؛ معمولا يك دامنه يك سيستم رايانه‌يي خواهد بود كه مي‌تواند به صورت فيزيكي و منطقي محافظت گردد؛ كليدهاي استفاده شده در يك دامنه توسط يك كليد رمز كننده كليد محلي ذخيره مي‌شوند. هنگامي كه كليدها مي‌خواهند به يك سيستم كامپيوتري ديگر فرستاده شوند، رمزگشايي و تحت يك كليد جديد رمز مي‌شوند كه اغلب به عنوان كليد كنترل ناحيه (ZONE CONTOROL KEY) شناخته مي‌شوند؛ اين كليدها پس از دريافت در طرف ديگر، تحت كليد محلي سيستم جديد رمز مي‌شوند بنابراين كليدهايي كه در دامنه‌هاي يك ناحيه قرار دارند، مي‌توانند به صورتي كه بيان گرديد از دامنه‌اي به دامنه ديگر منتقل شوند. نقاط مثبت روش مبدا به مقصد ۱. قابليت انعطاف بيش‌تري دارد؛ كاربر مي‌تواند تنها اطلاعات مورد نظر خوي را رمزنگاري كند و هر كاربر نيز مي‌تواند كليد جداگانه‌اي داشته باشد. ۲. در اين روش انتشار كليد و مديريت آن ساده‌تر است. ۳. با استفاده از اين روش، اطلاعات از ابتدا تا انتها و در كل شبكه محافظت شده باقي مي‌مانند. ۴. روشي كارآمدتر است زيرا لازم نيست شبكه هيچ گونه تسهيلات خاص رمزنگاري را دارا باشد. نقاط منفي روش مبدا به مقصد ۱. ممكن است نياز به بررسي برخي از اطلاعات مانند اطلاعات سرآيند و يا مسيريابي به صورت رمزنگاري نشده باشد. ۲. هر سيستمي نيازمند اجراي نوع يكساني از رمزنگاري است. ۳. اين روش تنها محتويات پيغام را امن نگاه مي‌دارد ولي نمي‌تواند اين واقعيت را مخفي كند كه چنين پيغامي فرستاده شده است.
