Una de las principales aplicaciones de la criptografía de clave pública son las firmas digitales. Una correcta aplicación de firma digital permite al receptor de un documento firmado digitalmente tener la certeza que el mensaje fue enviado por el supuesto remitente. En muchos aspectos, la firma digital es equivalente a la firma manuscrita tradicional, pero una implantación práctica adecuada de la firma digital hace que sea más robusta y difícil de falsificar que la firma manuscrita. Para poder verificar una firma digital es necesario conocer la clave pública del remitente. Por lo tanto, es totalmente necesario un mecanismo de distribución de claves.
El enfoque más aceptado para la distribución de claves se basa en el uso de certificados digitales.