Šifriranje asimetričnog ključa je proces transformacije teksta kako bi se prikrilo njegovo značenje korištenjem zajedničkog javnog ključa. Tekst se može dešifrirati samo pomoću tajnog privatnog ključa koji se razlikuje od javnog ključa, ali je matematički povezan s njim. Osnovna upotreba asimetričnog šifriranja ključa je simetrična razmjena ključeva, provjera autentičnosti na temelju certifikata i digitalni potpisi.
Prednost asimetrične enkripcije nad simetričnim ključem, gdje se isti ključ koristi za šifriranje i dešifriranje poruke, je u tome što se sigurne poruke mogu slati između dvije strane preko nezaštićenog komunikacijskog kanala bez početne dijeljenja tajnih informacija. Nedostaci su što je šifriranje i dešifriranje sporo, a šifrirani tekst potencijalno može hakirati kriptograf koji ima dovoljno vremena i snage za računanje.
Kriptografija asimetričnog ključa, ili kriptografija s javnim ključem, revolucionirala je kriptologiju. Objavljen 1976., Martin Hellman i Whitfield Diffie opisuju kriptografski sustav s dva ključa, gdje se jedan ključ koristi za šifriranje, a drugi, ali srodni drugi ključ za dešifriranje. To je od tada postalo temeljni dio osiguravanja komunikacije putem Interneta. Asimetrično šifriranje ključa osnova je za alate kao što su Pretty Good Privacy Program (PGP), Secure Sockets Layer Protocol (SSL) i Transport Layer Security Protocol (TLS).
Povjerljivost poruke kao i autentičnost pošiljatelja mogu se jamčiti korištenjem asimetričnog šifriranja ključa. Zamislite da bi Alice htjela prenijeti povjerljive informacije Bobu. Bob ima objavljeni javni ključ koji je učinio dostupnim Alice koristeći nezaštićene kanale. Alice koristi kriptografski algoritam i Bobov javni ključ za pretvaranje svoje obične tekstualne poruke u šifrirani tekst, jamčeći povjerljivost njezine poruke. Samo Bob može dešifrirati njezinu poruku pomoću komplementarnog algoritma i svog privatnog ključa. Bob tada može odgovoriti porukom šifriranom njegovim privatnim ključem i Alice može biti sigurna da je poruka autentična ako je njezin javni ključ može dešifrirati.
Snaga šifriranja asimetričnog ključa povezana je s duljinom ključeva i teškoćom matematike koja povezuje dva ključa. Ron Rivest, Adi Shamir i Leonard Adleman razvili su RSA algoritam 1978. godine, koji je najčešći algoritam koji se danas koristi. Javni i privatni ključevi dijele modul umnoška dva velika različita prosta broja. Kako bi se zajamčila sigurnost enkripcije poruke, duljine ključeva su se morale povećati. To je kao odgovor na povećanje računalne snage hakera koji bi mogli razbiti slabije kodove koristeći izračune grube sile. Složenost algoritama čini enkripciju asimetričnog ključa vrlo sporom i najprikladnijom za manje poruke kao što je dijeljenje ključeva sesije koji se koriste u digitalnim potpisima.