TLS, 虚拟私人网路等）的基础。公开金钥演算法大多基于计算复杂度上的难题，通常来自于数论。例如，RSA源于整数因数分解问题；DSA源于离散对数问题。近年发展快速的椭圆曲线密码学则基于和椭圆曲线相关的数学难题，与离散对数相当。由于这些底层的问题多涉及模数乘法或指数运算，相对于区块加密法需要更多计算资源。因此，公开金钥系统通常是复合式的，内含一个高效率的对称金钥演算法，用以加密讯息，再以公开金钥加密对称金钥系统所使用的金钥，以增进效率。
密码分析.密码分析又称破密术。密码分析的目