В симметричных криптосистемах для шифрования и расшифрования используется один и тот же ключ. Отсюда название — симметричные. Алгоритм и ключ выбирается заранее и известен обеим сторонам. Сохранение ключа в секретности является важной задачей для установления и поддержки защищенного канала связи. В связи этим, возникает проблема начальной передачи ключа(синхронизации ключей). Кроме того существуют методы криптоатак, позволяющие так или иначе дешифровать информацию не имея ключа или же с помощью его перехвата на этапе согласования. В целом эти моменты являются проблемой криптостойкости конкретного алгоритма шифрования и являются аргументом при выборе конкретного алгоритма.

Симметричные, а конкретнее, алфавитные алгоритмы шифрования были одними из первых алгоритмов.[20] Позднее было изобретено асимметричное шифрование, в котором ключи у собеседников разные.[21]

Схема реализации

Задача. Есть два собеседника — Алиса и Боб, они хотят обмениваться конфиденциальной информацией.

• Генерация ключа.
  Боб(или Алиса) выбирает ключ шифрования d и алгоритм E,D(функции шифрования и расшифрования), затем посылает эту информацию Алисе(Бобу).
• Шифрование и передача сообщения.
  Алиса шифрует информацию с использованием полученного ключа d.
  E(m,d)=c
  И передает Бобу полученный шифротекст c. То же самое делает Боб, если хочет отправить Алисе сообщение.
• Расшифрование сообщения.
  Боб(Алиса), с помощью того же ключа d, расшифровывает шифротекст c.
  D(c,d)=m
  

Недостатками симметричного шифрования является проблема передачи ключа собеседнику и невозможность установить подлинность или авторство текста. Поэтому, например, в основе технологии цифровой подписи лежат асимметричные схемы.