Η συμμετρική κρυπτογράφηση χρησιμοποιεί το ίδιο κλειδί για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση. Είναι γρήγορη και αποτελεσματική. Το AES, ο τυπικός συμμετρικός αλγόριθμος, κρυπτογραφεί gigabytes δεδομένων σε δευτερόλεπτα. Αυτή η ταχύτητα το καθιστά το βασικό εργαλείο κρυπτογράφησης. Κάθε σύνδεση HTTPS, κάθε κρυπτογραφημένος δίσκος, κάθε σήραγγα VPN χρησιμοποιεί συμμετρική κρυπτογράφηση για το μεγαλύτερο μέρος των δεδομένων. Η πρόκληση είναι η κατανομή κλειδιών. Εάν δύο μέρη θέλουν να επικοινωνούν με ασφάλεια, πρέπει να μοιράζονται το ίδιο κλειδί. Πώς μπορούν να το μοιράζονται χωρίς να το μάθει κάποιος κρυπτοκρουστής;

Αυτό το πρόβλημα λύνεται με την ασύμμετρη κρυπτογράφηση, η οποία χειρίζεται την ανταλλαγή κλειδιών. Τα δύο συστήματα χρησιμοποιούν κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού για να συμφωνήσουν σε ένα συμμετρικό κλειδί και στη συνέχεια μεταβαίνουν σε συμμετρική κρυπτογράφηση για τα πραγματικά δεδομένα. Αυτή η υβριδική προσέγγιση ασφαλίζει το διαδίκτυο. Το συμμετρικό κλειδί χρησιμοποιείται μία φορά και απορρίπτεται, μια πρακτική που ονομάζεται εμπρόθεσμη μυστικότητα. Ακόμα κι αν το μακροπρόθεσμο ιδιωτικό κλειδί παραβιαστεί αργότερα, οι προηγούμενες συνεδρίες παραμένουν ασφαλείς. Η συμμετρική κρυπτογράφηση δεν είναι χωρίς αδυναμίες. Τα αδύναμα κλειδιά, οι επαναχρησιμοποιούμενες nonces και η κακή συμπλήρωση έχουν χαλάσει συστήματα που χρησιμοποιούσαν ισχυρούς αλγόριθμους. Η υλοποίηση έχει μεγαλύτερη σημασία από τον αλγόριθμο. Το AES-256 είναι ουσιαστικά άθραυστο. Ένα σύστημα που αποθηκεύει το κλειδί σε απλό κείμενο δίπλα στα κρυπτογραφημένα δεδομένα δεν είναι.

Κοινοί συμμετρικοί αλγόριθμοι

• AES — το πρότυπο, που χρησιμοποιείται παντού
• ChaCha20 — κρυπτογράφηση ροής, γρήγορη σε κινητές συσκευές
• 3DES — παλαιότερο, σταδιακά καταργείται
• Blowfish — παλαιότερο, χρησιμοποιείται ακόμα σε ορισμένες εφαρμογές

Η συμμετρική κρυπτογράφηση είναι γρήγορη, ισχυρή και απλή. Το δύσκολο κομμάτι είναι να φτάσει το κλειδί στην άλλη πλευρά με ασφάλεια.