Một hệ thống mật mã khoá key công cộng sử dụng các cặp các khoá key toán học. Khoá key công cộng có thể bị phổ biến một cách rộng rãi trong khi khoá key riêng tư tương ứng của nó được biết chỉ bởi chủ nhân của cặp khoá key. Bất kỳ người nào cũng có thể mã hoá một tin nhắn bằng cách sử dụng khoá key công cộng của người nhận nhưng chỉ có người nhận, người mà đồng thời sở hữu khoá key riêng tư, là có thể giải mã được tin nhắn mà thôi. Thêm vào đó, khoá key riêng tư có thể được sử dụng để khởi tạo một chữ ký để chứng minh danh tính của người khởi tạo đối với một tin nhắn hoặc các tập tin khác. Chữ ký này có thể được xác minh bằng khoá key công cộng.