Šifriranje s javnim ključem je vrsta arhitekture šifriranja poznate kao kriptografija javnog ključa koja koristi dva ključa ili par ključeva za šifriranje i dešifriranje podataka. Jedan od ta dva ključa je javni ključ, koji svatko može koristiti za šifriranje poruke za vlasnika tog ključa. Šifrirana poruka se šalje i primatelj koristi svoj privatni ključ za dešifriranje. Ovo je osnova šifriranja javnog ključa.
Ova vrsta enkripcije smatra se vrlo sigurnom jer ne zahtijeva tajni zajednički ključ između pošiljatelja i primatelja. Druge tehnologije šifriranja koje koriste jedan zajednički ključ za šifriranje i dešifriranje podataka oslanjaju se na to da obje strane odlučuju o ključu prije vremena, a da druge strane ne saznaju što je to ključ. Činjenica da se mora podijeliti između obje strane ipak otvara vrata trećim stranama koje presreću ključ. Ova vrsta tehnologije šifriranja naziva se simetrična enkripcija, dok je enkripcija s javnim ključem poznata kao asimetrična enkripcija.
“Ključ” je jednostavno mali dio tekstualnog koda koji pokreće povezani algoritam za kodiranje ili dekodiranje teksta. Kod šifriranja javnog ključa, par ključeva se generira pomoću programa za šifriranje i par je povezan s imenom ili adresom e-pošte. Javni ključ se tada može učiniti javnim objavljivanjem na poslužitelju ključeva, računalu na kojem se nalazi baza podataka javnih ključeva. Alternativno, javni ključ se može diskriminatorno dijeliti slanjem e-pošte prijateljima i suradnicima. Oni koji posjeduju javni ključ mogu ga koristiti za šifriranje poruka na osobu ili adresu e-pošte s kojom je povezan. Nakon primitka šifrirane poruke, privatni ključ osobe će je dešifrirati.
Šifriranje javnog ključa posebno je korisno za čuvanje privatnosti e-pošte. Sve pohranjene poruke na poslužiteljima e-pošte, koje mogu postojati godinama, bit će nečitljive, a poruke u prijenosu također će biti nečitljive. Ovaj stupanj privatnosti može zvučati pretjerano dok netko ne shvati otvorenu prirodu Interneta. Slanje nešifrirane e-pošte slično je objavljivanju e-pošte kako bi je bilo tko mogao pročitati sada ili u budućnosti.
Najpoznatiji i najcjenjeniji program za šifriranje javnog ključa je PGP (Pretty Good Privacy), koji nudi šifriranje vojnog nivoa. PGP ima dodatke za većinu glavnih klijenata e-pošte tako da klijenti rade zajedno s PGP-om kako bi šifrirali odlazne poruke i automatski dešifrirali dolazne poruke. PGP održava “privezak za ključeve” ili datoteku prikupljenih javnih ključeva. Adresa e-pošte može se povezati s ključem tako da će klijent e-pošte automatski odabrati odgovarajući javni ključ iz PGP prstena ključeva za šifriranje poruke nakon slanja. Također će automatski koristiti privatni ključ za dešifriranje dolazne pošte. Za korištenje šifriranja javnog ključa za e-poštu, i pošiljatelj i primatelj moraju imati instaliran softver za šifriranje.
Programi poput PGP-a također imaju ugrađenu mogućnost digitalnog potpisa. Uz ovu značajku, poslane poruke mogu se digitalno potpisati pritiskom na gumb, tako da primatelj zna da poruka nije mijenjana na putu i da je autentična ili od navedenog pošiljatelja . Šifriranje javnog ključa također se može koristiti za sigurnu pohranu podatkovnih datoteka. U ovom slučaju, javni ključ se koristi za šifriranje datoteka dok ih privatni ključ dešifrira.