Umjetnost kriptografije, ili komuniciranja u kodu, može se podijeliti u tri široke kategorije: kriptografija s javnim ključem, koja je kod koji koristi jedan ključ za šifriranje i zasebni ključ za dešifriranje; hash funkcije, koje se oslanjaju na matematičke pretvorbe za trajno šifriranje informacija; i kriptografiju tajnog ključa, što je kod koji koristi isti ključ i za šifriranje i za dešifriranje prenesenih podataka. Posljednja kategorija dobiva naziv iz činjenice da i pošiljatelj i primatelj moraju čuvati svoj ključ u tajnosti kako bi spriječili da treća strana uspješno presretne poruke.
Kriptografija s tajnim ključem, također poznata kao simetrična enkripcija, može se podijeliti u dvije glavne vrste, na temelju vrste korištene sheme kodiranja. Stream šifre, na primjer, omogućuju pošiljatelju i primatelju da stalno ažuriraju i mijenjaju tajni ključ; blok šifre, s druge strane, dosljedno kodiraju jedan po jedan blok podataka. Nadalje, samosinkronizirajuće šifre toka hrane se prethodnim volumenom podataka, za razliku od sinkronih stream šifri, koje rade na ključu koji je neovisan o volumenu i napredovanju poruke.
Postoje četiri glavna načina rada blok šifre s tajnim ključem. Način elektroničkog šifarnika (ECB) odgovara najosnovnijoj razini šifriranja; Cipher Block Chaining (CBC) uključuje sloj povratne informacije pošiljatelj-primatelj u ECB jednadžbu; Cipher Feedback (CFB) omogućuje šifriranje podataka na mnogo manjoj razini znakova; i Output Feedback (OFB) koriste još složeniji, neovisni algoritam kodiranja kako bi spriječili da dva bloka podataka budu kodirana na isti, identičan način.
Sve u svemu, kriptografija s tajnim ključem matematički je raj, koji može biti složeniji i zamršenostima upravljačkog algoritma i učestalošću s kojom se taj algoritam, ili ključ, mijenja. Jedna svakodnevna aplikacija koja koristi kriptografiju tajnog ključa je neprekidan prijenos plaćenog televizijskog sadržaja kabelskom ili satelitskom pretplatniku. Kako se piratstvo ovih signala povećalo, tako su porasli i napori kabelskih i satelitskih tvrtki da stalno ažuriraju i preuzimaju nove dešifrirajuće ključeve na pametne kartice unutar svakog prijemnika.
Složeni oblik kriptografije tajnog ključa korišten je za zaštitu telefonske linije iz doba hladnog rata koja je izravno povezivala Bijelu kuću i Kremlj. Poznat kao jednokratni blok (OTP), generirao je vrlo veliki skup nasumičnih brojeva koji će se koristiti samo jednom kao ključ za dekodiranje. Kaže se da je ovu vrstu enkripcije nemoguće razbiti kada se pravilno koristi.