Processen för kryptering och dekryptering av information genom att använda en enda nyckel kallas hemlig nyckel kryptografi eller symmetrisk nyckelkryptering. I symmetrisk kryptografi, kan nycklar som används för att kryptera klartexten och dekryptera chiffertexten vara identiska (vanlig situation) eller det kan utgöras av en enkel omvandling med hjälp av två nycklar. Största problemet med symmetrisk nyckel- algoritm är att avsändaren och mottagaren måste komma överens om en gemensam nyckel. En säker kanal krävs också med vars hjälp avsändaren och mottagaren kan byta den hemliga nyckeln.
Processen med att använda symmetrisk nyckel kryptografi är följande: Användare A vill skicka ett meddelande till användare B och vill säkerställa att endast användare B kan läsa meddelandet. För att säkra överföringen skapar användare A en hemlig nyckel, krypterar meddelandet med denna nyckel och sänder meddelandet till användare B. Användare B behöver den hemliga nyckeln för att läsa det krypterade meddelandet. Användare A kan ge den hemliga nyckeln till användare B med alla tillgängliga medel. Efter att användare B får den hemliga nyckeln, kan han (eller hon) dekryptera meddelandet för att hämta dess ursprungliga innehåll.
Egenskaper som en krypteringsalgoritm måste uppfylla är följande:
De mest använda hemliga nyckelalgoritmer består av:
Det stora problemet med symmetrisk kryptering är att processen att överföra nycklar till mottagaren är utsatt för säkerhetsrisker. Att överföra den hemliga nyckeln via Internet i ett e-postmeddelande är osäkert. Att förmedla nyckel muntligt över en telefonlinje riskerar avlyssning. Likaså löper snigelpost risk för eventuellt uppfångande.
Säkerhetsriskerna som är inblandade i hemlig nyckelkryptografi har övervunnits till stor del med hjälp av kryptering med öppen nyckel. Hemlig nyckelkryptografi används ofta för att kryptera data på hårddiskar. Den person som krypterar data innehar privat nyckeln och det finns inga problem med nyckeldistribution.