การเข้ารหัสลับ การใช้รหัสและรหัสลับ เริ่มต้นเมื่อหลายพันปีก่อน^{[ 1 ]}จนกระทั่งถึงช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เรื่องราวก็คือการเข้ารหัสลับแบบคลาสสิกซึ่งก็คือวิธีการเข้ารหัสที่ใช้ปากกาและกระดาษ หรืออาจจะเป็นเครื่องมือกลแบบง่ายๆ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 การประดิษฐ์เครื่องจักรกลและเครื่องจักรกลไฟฟ้าที่ซับซ้อน เช่น เครื่องเข้ารหัส Enigma แบบโรเตอร์ได้มอบวิธีการเข้ารหัสที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น และการนำอิเล็กทรอนิกส์และการคำนวณมาใช้ในเวลาต่อมา ทำให้เกิดรูปแบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่ไม่เหมาะกับการใช้ปากกาและกระดาษเลย

การพัฒนาด้านการเข้ารหัสลับนั้นควบคู่ไปกับการพัฒนาด้านการถอดรหัสลับซึ่งก็คือการ "ถอดรหัส" และรหัสลับต่างๆการค้นพบและการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์ความถี่ในการถอดรหัสการสื่อสารที่เข้ารหัสลับในยุคแรกๆ นั้น ในบางครั้งได้เปลี่ยนแปลงเส้นทางประวัติศาสตร์ ตัวอย่างเช่นโทรเลขซิมเมอร์มันน์ได้จุดชนวนให้สหรัฐอเมริกาเข้าร่วมสงครามโลกครั้งที่ 1 และการที่ฝ่ายสัมพันธมิตร ถอดรหัสลับของ นาซีเยอรมนีได้นั้นทำให้สงครามโลกครั้งที่ 2 จบลงเร็วขึ้น ในบางการประเมินระบุว่าเร็วขึ้นถึงสองปี

จนกระทั่งถึงทศวรรษ 1960 การเข้ารหัสลับที่ปลอดภัยนั้นเป็นเรื่องที่อยู่ในความดูแลของรัฐบาลเป็นส่วนใหญ่ เหตุการณ์สองอย่างที่เกิดขึ้นหลังจากนั้นได้นำการเข้ารหัสลับเข้าสู่สาธารณชนอย่างเต็มตัว ได้แก่ การสร้างมาตรฐานการเข้ารหัสลับสาธารณะ ( DES ) และการคิดค้นการเข้ารหัสลับแบบกุญแจสาธารณะ

การใช้การเข้ารหัสที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบพบได้ในอักษรภาพ ที่ไม่เป็นมาตรฐาน ซึ่งแกะสลักไว้บนผนังสุสานจากสมัยอาณาจักรเก่าของอียิปต์ราว 1900 ปีก่อนคริสตกาล^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ถูกมองว่าเป็นความพยายามอย่างจริงจังในการสื่อสารลับ แต่เป็นเพียงความพยายามในการสร้างความลึกลับ ความน่าสนใจ หรือแม้แต่ความบันเทิงสำหรับผู้ที่อ่านออกเขียนได้^{[ 2 ]}

แผ่นดินเหนียวบาง แผ่น จากเมโสโปเตเมียในยุคต่อมามีจุดประสงค์เพื่อปกป้องข้อมูลอย่างชัดเจน โดยแผ่นหนึ่งที่มีอายุราว 1500 ปีก่อนคริสตกาลถูกพบว่าเข้ารหัสสูตรเคลือบเครื่องปั้นดินเผาของช่างฝีมือ ซึ่งคาดว่ามีมูลค่าทางการค้า [ ^{3 ] [ 4 ] นอกจาก}นี้ นักวิชาการ ชาวฮีบรูยังใช้รหัสลับแบบแทนที่ ตัวอักษรเดี่ยวอย่างง่าย (เช่นรหัสลับ Atbash ) เริ่มต้นราว 600 ถึง 500 ปีก่อนคริสตกาล^{[ 5 ] [ 6 ]}

คัมภีร์กามสูตรซึ่งคาดว่าแต่งขึ้นในอินเดียระหว่าง 400 ปีก่อนคริสต์ศักราชถึง 300 ปีหลังคริสต์ศักราช^{[ 7 ]}ระบุศิลปะ 64 อย่างที่แนะนำเพื่อคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น รวมถึงการอ้างอิงถึงMlecchita vikalpa "ศิลปะแห่งการเข้าใจการเขียนในรูปแบบรหัสลับ และการเขียนคำในรูปแบบพิเศษ" ซึ่งแนะนำสำหรับการสื่อสารส่วนตัวระหว่างคู่รัก^{[ 8 ] [ 9 ]}เนื่องจากคัมภีร์กามสูตรมีเพียงการอ้างอิงทั่วไปในรูปแบบรายการ ไม่ใช่คำอธิบาย จึงไม่ชัดเจนว่าหมายถึงอะไรกันแน่ในเวลานั้น คำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับคัมภีร์กามสูตรในภายหลังได้ให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับรหัสลับแบบแทนที่ แต่คำอธิบายเหล่านี้แต่งขึ้นระหว่างศตวรรษที่ 10 ถึง 13 หลังคริสต์ศักราช^{[ 10 ]} บางส่วนของ คัมภีร์เวทมนตร์กรีกเดโมติก ของอียิปต์เขียนด้วยอักษรรหัสลับ^{[ 11 ]}

กล่าวกันว่า ชาวกรีกโบราณรู้จักรหัสลับ^{[ 12 ]}กองทัพสปาร์ตา ใช้รหัสสลับ ตำแหน่งสคิทาเล ^{[ 6 ]}แต่ไม่ทราบแน่ชัดว่าสคิทาเลใช้สำหรับการเข้ารหัส การตรวจสอบความถูกต้อง หรือการหลีกเลี่ยงลางร้ายในการพูด^{[ 13 ] [ 14 ]}เฮโรโดตัสบอกเรา^{[ 15 ]}เกี่ยวกับข้อความลับที่ซ่อนไว้ใต้ขี้ผึ้งบนแผ่นไม้หรือเป็นรอยสักบนศีรษะของทาสที่ซ่อนไว้ด้วยผมที่งอกใหม่ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่ใช่ตัวอย่างของการเข้ารหัสลับอย่างแท้จริงเนื่องจากข้อความเมื่อทราบแล้วสามารถอ่านได้โดยตรง ซึ่งเรียกว่าสเตกาโนกราฟีวิธีการของชาวกรีกอีกวิธีหนึ่งได้รับการพัฒนาโดยโพลิบิอุส (ปัจจุบันเรียกว่า " ตารางโพลิบิอุส ") ^{[ 6 ]}ชาวโรมันก็มีความรู้เกี่ยวกับการเข้ารหัสลับเช่นกัน ตัวอย่างเช่นรหัสซีซาร์ของจูเลียส ซีซาร์และรูปแบบต่างๆ ที่ใช้สำหรับการสื่อสารลับ^{[ 16 ]}

เดวิด คาห์นกล่าวไว้ใน หนังสือ The Codebreakersว่าการเข้ารหัสลับสมัยใหม่มีต้นกำเนิดมาจากชาวอาหรับ ซึ่ง เป็นชนชาติแรกที่บันทึกวิธีการวิเคราะห์การเข้ารหัสอย่างเป็นระบบ^{[ 17 ]}อัล-คาลิล (717–786) ได้เขียนหนังสือข้อความการเข้ารหัสลับซึ่งมีการใช้การเรียงสับเปลี่ยนและการจัดหมู่เป็น ครั้งแรกเพื่อแสดงรายการคำภาษา อาหรับที่เป็นไปได้ทั้งหมดทั้งที่มีและไม่มีสระ^{[ 18 ]}

การคิดค้น เทคนิค การวิเคราะห์ความถี่เพื่อถอดรหัสการแทนที่ ตัวอักษรเดี่ยว โดยอัล-คินดีนักคณิตศาสตร์ชาวอาหรับ [ ^{19 ] [ 20 ] ใน}ช่วงราวปี ค.ศ. 800 พิสูจน์แล้วว่าเป็นความก้าวหน้าทางด้านการวิเคราะห์รหัสที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวจนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่สอง อัล-คินดีเขียนหนังสือเกี่ยวกับการเข้ารหัสชื่อRisalah fi Istikhraj al-Mu'amma ( ต้นฉบับสำหรับการถอดรหัสข้อความเข้ารหัส ) ซึ่งเขาได้อธิบายเทคนิคการวิเคราะห์รหัสครั้งแรก รวมถึงเทคนิคสำหรับ การเข้ารหัสหลาย ตัวอักษร การจำแนกประเภทรหัส สัทศาสตร์และไวยากรณ์ภาษาอาหรับ และที่สำคัญที่สุดคือ คำอธิบายแรกเกี่ยวกับการวิเคราะห์ความถี่^{[ 21 ]}เขายังครอบคลุมถึงวิธีการเข้ารหัส การวิเคราะห์รหัสของการเข้ารหัสบางอย่าง และการวิเคราะห์ทางสถิติของตัวอักษรและชุดตัวอักษรในภาษาอาหรับ^{[ 22 ] [ 23 ]}ผลงานสำคัญของอิบนุ อัดลาน (1187–1268) คือเรื่องขนาดตัวอย่างสำหรับการใช้การวิเคราะห์ความถี่^{[ 18 ]}

ในอังกฤษช่วงต้นยุคกลาง ระหว่างปี ค.ศ. 800–1100 นักเขียนมักใช้รหัสการแทนที่เพื่อเข้ารหัสบันทึก คำตอบของปริศนา และข้อความปิดท้ายหนังสืออย่างสนุกสนานและชาญฉลาด รหัสเหล่านี้มักจะค่อนข้างตรงไปตรงมา แต่บางครั้งก็เบี่ยงเบนจากรูปแบบปกติ ทำให้มีความซับซ้อนมากขึ้น และอาจทำให้มีความซับซ้อนมากขึ้นด้วย^{[ 24 ]}ช่วงเวลานี้มีการทดลองการเข้ารหัสที่สำคัญและมีนัยสำคัญในโลกตะวันตก

อะห์มัด อัล-กัลกัชานดี (ค.ศ. 1355–1418) เขียนสารานุกรม 14 เล่มชื่อซุบฮ์ อัล-อะอ์ชะฮ์ ซึ่งมีส่วนหนึ่งเกี่ยวกับการเข้ารหัสลับ ข้อมูลนี้ถูกระบุว่าเป็นผลงานของ อิบนุ อัล-ดุรัยฮิมผู้ซึ่งมีชีวิตอยู่ระหว่างปี ค.ศ. 1312 ถึง 1361 แต่ผลงานเขียนเกี่ยวกับการเข้ารหัสลับของเขาสูญหายไป รายชื่อรหัสลับในงานนี้รวมถึงทั้งการแทนที่และการสลับตำแหน่งและเป็นครั้งแรกที่ มี รหัสลับแบบหลายตัวอักษร^{[ 25 ]}ที่มีการแทนที่หลายครั้งสำหรับ ตัวอักษร ในข้อความธรรมดา แต่ละตัว (ต่อมาเรียกว่าการแทนที่แบบโฮโมโฟนิก) นอกจากนี้ยังมีการสืบย้อนไปถึงอิบนุ อัล-ดุรัยฮิมถึงคำอธิบายและตัวอย่างการทำงานของการวิเคราะห์การเข้ารหัสลับ รวมถึงการใช้ตารางความถี่ของตัวอักษรและชุดตัวอักษรที่ไม่สามารถปรากฏร่วมกันในคำเดียวได้

ตัวอย่างแรกสุดของรหัสการแทนที่ แบบโฮโมโฟนิก คือรหัสที่ดยุคแห่งมันตูอา ใช้ ในช่วงต้นทศวรรษ 1400 ^{[ 26 ]}รหัสโฮโมโฟนิกจะแทนที่ตัวอักษรแต่ละตัวด้วยสัญลักษณ์หลายตัวขึ้นอยู่กับความถี่ของตัวอักษร รหัสนี้ล้ำหน้ากว่ายุคสมัยเพราะเป็นการผสมผสานคุณสมบัติของตัวอักษรเดี่ยวและตัวอักษรหลายตัวเข้าด้วยกัน

โดยพื้นฐานแล้ว รหัสลับทั้งหมดก็ยังคงอ่อนแอต่อเทคนิคการวิเคราะห์ความถี่ของการเข้ารหัส จนกระทั่งมีการพัฒนารหัสลับแบบหลายตัวอักษร และหลายรหัสก็ยังคงอ่อนแออยู่หลังจากนั้น รหัสลับแบบหลายตัวอักษรได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนที่สุดโดยLeon Battista Alberti ใน ราวปี ค.ศ. 1467 ซึ่งทำให้เขาถูกเรียกว่า "บิดาแห่งการเข้ารหัสลับตะวันตก" ^{[ 1 ]} Johannes Trithemiusในงานเขียน Poligraphia ของเขา ได้คิดค้นtabula rectaซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของรหัส Vigenère Trithemius ยังเขียนSteganographiaด้วยGiovan Battista Bellasoในปี ค.ศ. 1553 เป็นคนแรกที่อธิบายรหัสลับที่จะเป็นที่รู้จักในศตวรรษที่ 19 ในชื่อรหัส Vigenèreซึ่งถูกเข้าใจผิดว่าเป็นผลงานของBlaise de Vigenère [ ^{27 ] ใน} ยุโรป การเข้ารหัสลับกลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้น (อย่างลับๆ) อันเป็นผลมาจากการแข่งขันทางการเมืองและการปฏิวัติทางศาสนา ตัวอย่างเช่น ในยุโรปช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา และหลังจากนั้น พลเมืองของรัฐต่างๆ ในอิตาลี— รวมถึง รัฐสันตะปาปาและคริสตจักรโรมันคาทอลิก—มีส่วนรับผิดชอบต่อการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของเทคนิคการเข้ารหัส ซึ่งมีเพียงไม่กี่เทคนิคที่สะท้อนให้เห็นถึงความเข้าใจ (หรือแม้แต่ความรู้) เกี่ยวกับความก้าวหน้าของอัลเบอร์ติในด้านการเข้ารหัสแบบหลายตัวอักษร “รหัสลับขั้นสูง” แม้หลังจากอัลเบอร์ติแล้ว ก็ยังไม่ล้ำหน้าเท่าที่ผู้คิดค้น/ผู้พัฒนา/ผู้ใช้กล่าวอ้าง (และอาจแม้แต่ตัวพวกเขาเองก็เชื่อเช่นนั้น) รหัสเหล่านั้นถูกถอดรหัสได้บ่อยครั้ง การมองโลกในแง่ดีเกินไปนี้อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติในด้านการเข้ารหัส เพราะในเวลานั้น—และในปัจจุบัน—เป็นเรื่องยากในทางทฤษฎีที่จะรู้ว่าระบบของตนเองมีความเปราะบางมากน้อยเพียงใด เมื่อขาดความรู้ การคาดเดาและความหวังจึงเป็นเรื่องปกติที่คาดการณ์ได้

การเข้ารหัสการถอดรหัสและการทรยศของสายลับ/ผู้ส่งสาร ปรากฏอยู่ในแผนการของบาบิงตันในรัชสมัยของสมเด็จพระราชินีเอลิซาเบธที่ 1ซึ่งนำไปสู่การประหารชีวิตแมรี ราชินีแห่งสกอตแลนด์ โรเบิ ร์ต ฮุคเสนอแนะในบทของหนังสือวิญญาณของดร. ดีว่าจอห์น ดีใช้สเตกาโนกราฟีแบบไตรเทเมียนเพื่อปกปิดการสื่อสารของเขากับสมเด็จพระราชินีเอลิซาเบธที่ 1 ^{[ 28 ]}

หัวหน้านักถอดรหัสของพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 แห่งฝรั่งเศสคืออองตวน รอสซินโญลเขาและครอบครัวของเขาสร้างสิ่งที่เรียกว่ารหัสลับที่ยิ่งใหญ่ เนื่องจากรหัสนี้ยังคงไม่ได้รับการถอดรหัสตั้งแต่เริ่มใช้ครั้งแรกจนถึงปี 1890 เมื่อ เอเตียน บาเซรีส์นักถอดรหัสทางทหารของฝรั่งเศสสามารถถอดรหัสได้^{[ 29 ]}ข้อความที่เข้ารหัสจากยุคของชายในหน้ากากเหล็ก (ถอดรหัสได้ก่อนปี 1900 โดยเอเตียน บาเซรีส์ ) ได้ให้ความกระจ่างบ้าง น่าเสียดายที่ไม่สามารถระบุตัวตนของนักโทษตัวจริง แม้จะเป็นเพียงตำนานและโชคร้ายก็ตาม

นอกทวีปยุโรป หลังจากที่มองโกลนำมาซึ่งการสิ้นสุดของยุคทองแห่งอิสลามเทคโนโลยีการเข้ารหัสยังคงไม่ได้รับการพัฒนาเท่าที่ควรการเข้ารหัสในญี่ปุ่นดูเหมือนจะไม่ได้ถูกนำมาใช้จนกระทั่งประมาณปี 1510 และเทคนิคขั้นสูงก็ยังไม่เป็นที่รู้จักจนกระทั่งหลังจากการเปิดประเทศสู่โลกตะวันตกเริ่มต้นในทศวรรษ 1860

แม้ว่าวิทยาการเข้ารหัสจะมีประวัติศาสตร์ที่ยาวนานและซับซ้อน แต่ก็เพิ่งในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่วิทยาการเข้ารหัสพัฒนาไปไกลกว่าวิธีการเฉพาะกิจในการเข้ารหัสหรือการถอดรหัส (วิทยาศาสตร์ในการค้นหาจุดอ่อนในระบบการเข้ารหัส) ตัวอย่างของอย่างหลัง ได้แก่งานของชาร์ลส์ แบ็บเบจ ในช่วง สงคราม ไครเมียเกี่ยวกับการถอดรหัสทางคณิตศาสตร์ของ รหัสหลายตัวอักษรซึ่งได้รับการพัฒนาและตีพิมพ์ในภายหลังโดยฟรีดริช คาซิสกี ชาวปรัสเซีย ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาการเข้ารหัสในเวลานั้นโดยทั่วไปประกอบด้วยกฎเกณฑ์ที่ได้มาอย่างยากลำบาก ตัวอย่างเช่น งานเขียนเกี่ยวกับวิทยาการเข้ารหัสของ ออกุสต์ เคอร์คฮอฟฟ์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เอ็ดการ์ อัลลัน โพใช้วิธีการที่เป็นระบบในการถอดรหัสในช่วงทศวรรษ 1840 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาได้ประกาศความสามารถของเขาในหนังสือพิมพ์Alexander's Weekly (Express) Messenger ในฟิลาเดลเฟียเชิญชวนให้ส่งรหัสลับ ซึ่งส่วนใหญ่เขาก็สามารถถอดรหัสได้ ความสำเร็จของเขาทำให้เกิดความฮือฮาในหมู่ประชาชนเป็นเวลาหลายเดือน^{[ 30 ]}ต่อมาเขาได้เขียนเรียงความเกี่ยวกับวิธีการเข้ารหัสลับ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในฐานะบทนำสำหรับนักถอดรหัสชาวอังกฤษมือใหม่ที่พยายามถอดรหัสและรหัสลับของเยอรมันในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 และเรื่องราวที่มีชื่อเสียงเรื่องThe Gold-Bugซึ่งการวิเคราะห์รหัสลับเป็นองค์ประกอบที่โดดเด่น

การเข้ารหัสลับ และการนำไปใช้ในทางที่ผิด มีส่วนเกี่ยวข้องกับการประหารชีวิตมาตา ฮารีและการตัดสินลงโทษและจำคุกเดรย์ฟัสซึ่งทั้งสองเหตุการณ์เกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักเข้ารหัสลับยังมีส่วนเกี่ยวข้องในการเปิดโปงแผนการที่นำไปสู่คดีเดรย์ฟัส ในขณะที่มาตา ฮารี ถูกยิงเสียชีวิต

ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งห้อง 40ของกองทัพเรือ อังกฤษ สามารถถอดรหัสลับทางทะเลของเยอรมันได้ และมีบทบาทสำคัญในการสู้รบทางทะเลหลายครั้งในช่วงสงคราม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตรวจจับการรุกคืบครั้งใหญ่ของเยอรมันในทะเลเหนือซึ่งนำไปสู่ยุทธนาวีที่ด็อกเกอร์แบงก์และยุทธนาวีจัตแลนด์เนื่องจากกองเรืออังกฤษถูกส่งออกไปสกัดกั้น อย่างไรก็ตาม ผลงานที่สำคัญที่สุดของห้อง 40 น่าจะเป็นการถอดรหัสโทรเลขซิมเมอร์มันน์ ซึ่ง เป็นโทรเลขจากกระทรวงการต่างประเทศของเยอรมันที่ส่งผ่านวอชิงตันไปยังเอกอัครราชทูตไฮน์ริช ฟอน เอคฮาร์ดท์ในเม็กซิโก ซึ่งมีส่วนสำคัญในการนำสหรัฐอเมริกาเข้าร่วมสงคราม

ในปี ค.ศ. 1917 กิลเบิร์ต เวอร์แนมได้เสนอวิธีการเข้ารหัสแบบโทรพิมพ์ โดยใช้กุญแจที่เตรียมไว้ล่วงหน้าซึ่งเก็บไว้บนเทปกระดาษ นำมาประกอบกับข้อความต้นฉบับทีละตัวอักษรเพื่อสร้างข้อความที่เข้ารหัสแล้ว วิธีนี้ทำให้เกิดการพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าเชิงกลเพื่อใช้เป็นเครื่องเข้ารหัส และนำไปสู่การเข้ารหัสที่ไม่สามารถถอดรหัสได้เพียงวิธีเดียว นั่นคือ รหัสวันไทม์แพด (One-Time Pad )

ในช่วงทศวรรษ 1920 นายทหารเรือชาวโปแลนด์ได้ให้ความช่วยเหลือทางทหารแก่ญี่ปุ่นในการพัฒนาโค้ดและรหัสลับ

วิธีการทางคณิตศาสตร์แพร่หลายอย่างมากในช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประยุกต์ใช้เทคนิคทางสถิติของวิลเลียม เอฟ. ฟรีดแมน ในการถอดรหัสและพัฒนาการเข้ารหัส และในการถอดรหัสระบบ เอนิกมาเวอร์ชันของกองทัพเยอรมันครั้งแรกของมาเรียน เรเจฟสกีในปี 1932)

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเครื่องเข้ารหัส แบบกลไกและแบบอิเล็กโทรกลไก ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย แม้ว่าในกรณีที่เครื่องดังกล่าวใช้งานไม่ได้จริงสมุดรหัสและระบบการเข้ารหัสแบบใช้มือก็ยังคงถูกใช้งานต่อไป ความก้าวหน้าอย่างมากเกิดขึ้นทั้งในด้านการออกแบบรหัสและการถอดรหัสโดยทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างเป็นความลับ ข้อมูลเกี่ยวกับช่วงเวลานี้เริ่มถูกเปิดเผยมากขึ้น เนื่องจากระยะเวลาการรักษาความลับ 50 ปีอย่างเป็นทางการของอังกฤษสิ้นสุดลงแล้ว เนื่องจากหอจดหมายเหตุของสหรัฐฯ ได้ทยอยเปิดออก และเนื่องจากบันทึกความทรงจำและบทความต่างๆ ได้ปรากฏออกมา

ชาวเยอรมันใช้เครื่องจักรโรเตอร์ ไฟฟ้า ^{เชิงกล}ที่เรียกว่าEnigma ในหลายรูปแบบ [ ^{31 ]}นักคณิตศาสตร์Marian Rejewskiจากสำนักงานรหัสลับ ของโปแลนด์ ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2475 ได้สรุปโครงสร้างโดยละเอียดของ Enigma ของกองทัพเยอรมัน โดยใช้คณิตศาสตร์และเอกสารจำนวนจำกัดที่จัดหาโดยกัปตันGustave Bertrandแห่งหน่วยข่าวกรองทางทหาร ของฝรั่งเศส ซึ่งได้มาจากเสมียนชาวเยอรมัน สิ่งนี้ "เป็นหนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ของวิทยาการเข้ารหัสลับ" ตามที่นักประวัติศาสตร์David Kahnกล่าว^{[ 32 ]} Rejewski และเพื่อนร่วมงานทางคณิตศาสตร์ของเขาจากสำนักงานรหัสลับJerzy RóżyckiและHenryk Zygalskiยังคงศึกษา Enigma และติดตามวิวัฒนาการของส่วนประกอบและขั้นตอนการเข้ารหัสของเครื่องจักรของกองทัพเยอรมันต่อไปอีกระยะหนึ่ง เนื่องจากทรัพยากรของโปแลนด์เริ่มตึงเครียดจากการเปลี่ยนแปลงที่เยอรมันนำมาใช้ และเมื่อสงครามใกล้จะปะทุขึ้นสำนักงานถอดรหัสลับ จึงได้ดำเนินการตาม คำสั่งของ กอง บัญชาการทหารสูงสุดของโปแลนด์ ในวันที่ 25 กรกฎาคม 1939 ที่ กรุงวอร์ซอเพื่อเปิดเผยความลับของการถอดรหัสเอนิกมาให้แก่ตัวแทนหน่วยข่าวกรองของฝรั่งเศสและอังกฤษ

ไม่นานหลังจากเยอรมนีบุกโปแลนด์ เมื่อวันที่ 1 กันยายน 1939 บุคลากรสำคัญ ของสำนักงานถอดรหัสถูกอพยพไปยังทางตะวันออกเฉียงใต้ และในวันที่ 17 กันยายน เมื่อสหภาพโซเวียตโจมตีโปแลนด์จากทางตะวันออก พวกเขาก็ข้ามไปยังโรมาเนียจากนั้นพวกเขาก็เดินทางถึงปารีส ประเทศฝรั่งเศส ที่พีซี บรูโนใกล้กับปารีส พวกเขายังคงทำงานเพื่อถอดรหัสเอนิกมา โดยร่วมมือกับนักถอดรหัส ชาวอังกฤษ ที่เบล็ตช์ลีย์พาร์คในขณะที่ชาวอังกฤษกำลังเร่งพัฒนาความสามารถในการถอดรหัสเอนิกมา ในที่สุด นักถอดรหัสชาวอังกฤษ ซึ่งรวมถึงปรมาจารย์หมากรุกและนักคณิตศาสตร์ชื่อดังหลายคน เช่นกอร์ดอน เวลช์แมนแม็กซ์ นิวแมนและอลัน ทัวริง (ผู้ก่อตั้งแนวคิดของการคำนวณ สมัยใหม่ ) ก็ประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านขนาดและเทคโนโลยีของการถอดรหัสเอนิกมา

การถอดรหัสของเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่สองก็ประสบความสำเร็จอยู่บ้าง ที่สำคัญที่สุดคือการถอดรหัสลับทางทะเลหมายเลข 3ซึ่งทำให้พวกเขาสามารถติดตามและจมขบวนเรือในมหาสมุทรแอตแลนติกได้ มีเพียง หน่วยข่าวกรอง อัลตร้า เท่านั้น ที่โน้มน้าวให้กองทัพเรือเปลี่ยนรหัสในเดือนมิถุนายน ปี 1943 ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจเมื่อพิจารณาจากความสำเร็จของหน่วย ถอดรหัส ห้อง 40 ของอังกฤษ ในสงครามโลกครั้งก่อน

เมื่อสงครามสิ้นสุดลงในวันที่ 19 เมษายน พ.ศ. 2488 เจ้าหน้าที่พลเรือนและทหารระดับสูงสุดของอังกฤษได้รับแจ้งว่าพวกเขาไม่สามารถเปิดเผยได้ว่ารหัสลับ Enigma ของเยอรมันถูกถอดรหัสได้แล้ว เพราะจะทำให้ศัตรูที่พ่ายแพ้มีโอกาสกล่าวว่าพวกเขา "ไม่ได้พ่ายแพ้อย่างยุติธรรม" ^{[ 33 ]}

กองทัพเยอรมันยังได้นำระบบเข้ารหัสแบบสตรีมโทรเลข มาใช้หลายแบบ ศูนย์วิจัย เบล็ตช์ลีย์พาร์คเรียกมันว่า รหัสฟิช ( Fish ciphers ) แม็กซ์ นิวแมนและเพื่อนร่วมงานได้ออกแบบและนำระบบฮีธ โรบินสัน (Heath Robinson)และต่อมาคือคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์แบบโปรแกรมได้เครื่องแรกของโลกอย่างโคลอสซัส (Colossus ) มาใช้ในการถอดรหัส กระทรวงการต่างประเทศของเยอรมนีเริ่มใช้รหัสวันไทม์แพด (One-Time Pad)ในปี 1919 ข้อมูลบางส่วนถูกถอดรหัสได้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการกู้คืนเอกสารสำคัญบางส่วนในอเมริกาใต้ที่ถูกทิ้งอย่างไม่ระมัดระวังโดยผู้ส่งสารชาวเยอรมัน

เครื่องเข้ารหัสลับ Schlüsselgerät 41ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงปลายสงครามเพื่อใช้ทดแทนเครื่องเข้ารหัส Enigma ที่มีความปลอดภัยกว่า แต่กลับถูกใช้งานอย่างจำกัด

หน่วยSIS ของกองทัพสหรัฐฯ สามารถถอดรหัสลับทางการทูตที่มีความปลอดภัยสูงสุดของญี่ปุ่น (เครื่องสวิตช์แบบอิเล็กโทรแมคคานิกส์ ที่ชาวอเมริกัน เรียกว่า"สีม่วง ") ได้ในปี 1940 ก่อนการโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์ เครื่องสีม่วงที่พัฒนาขึ้นในท้องถิ่นนี้เข้ามาแทนที่เครื่อง "สีแดง" รุ่นก่อนหน้าที่กระทรวงการต่างประเทศของญี่ปุ่นใช้ และเครื่อง M-1 ที่เกี่ยวข้องซึ่งใช้โดยผู้ช่วยทูตฝ่ายทหารเรือ ซึ่งถูกถอดรหัสโดยแอกเนส ดริสคอลล์ แห่งกองทัพเรือสหรัฐฯ รหัสลับเครื่องจักรของญี่ปุ่นทั้งหมดถูกถอดรหัสได้ไม่มากก็น้อยโดยฝ่ายสัมพันธมิตร

กองทัพเรือและกองทัพบกญี่ปุ่นส่วนใหญ่ใช้ระบบรหัสลับ ต่อมาจึงเพิ่มตัวเลขเพิ่มเติมเข้าไป นักถอดรหัส ของกองทัพเรือสหรัฐฯ (โดยความร่วมมือจากนักถอดรหัสชาวอังกฤษและดัตช์หลังปี 1940) สามารถเจาะ ระบบถอดรหัส ของกองทัพเรือญี่ปุ่น ได้หลายระบบ การเจาะระบบ JN-25ระบบหนึ่งนั้นนำไปสู่ชัยชนะของสหรัฐฯ ในยุทธการมิดเวย์และมีการตีพิมพ์ข้อเท็จจริงนั้นในหนังสือพิมพ์ชิคาโกทริบูนไม่นานหลังจากยุทธการ แม้ว่าญี่ปุ่นดูเหมือนจะไม่สังเกตเห็น เพราะพวกเขายังคงใช้ระบบ JN-25 ต่อไป

ชาวอเมริกันเรียกข้อมูลข่าวกรองที่ได้จากการถอดรหัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลจากเครื่องสีม่วง ว่า ' Magic ' ส่วนชาวอังกฤษในที่สุดก็เลือกใช้คำว่า ' Ultra ' สำหรับข้อมูลข่าวกรองที่ได้จากการถอดรหัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลจากข้อความที่ได้รับการปกป้องโดยเครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่นต่างๆ ก่อนหน้านี้ ชาวอังกฤษเคยใช้คำว่า 'Boniface' สำหรับ Ultra เพื่อสื่อให้เห็นว่า หากถูกเปิดเผย อาจมีสายลับคนใดคนหนึ่งเป็นแหล่งข้อมูล

เครื่องเข้ารหัส ลับของฝ่ายสัมพันธมิตรที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่สอง ได้แก่เครื่อง TypeX ของอังกฤษ และเครื่อง SIGABA ของอเมริกา ทั้งสองเป็นระบบเข้ารหัสแบบโรเตอร์เชิงกลไฟฟ้า คล้ายกับเครื่อง Enigma แต่มีการปรับปรุงที่สำคัญกว่า ไม่มีใครทราบว่ามีเครื่องใดถูกถอดรหัสได้ในระหว่างสงคราม ฝ่ายโปแลนด์ใช้ เครื่อง Lacidaแต่พบว่าความปลอดภัยของเครื่องนั้นต่ำกว่าที่ตั้งใจไว้ (โดยนักถอดรหัสของกองทัพโปแลนด์ในสหราชอาณาจักร) และจึงเลิกใช้ กองทัพสหรัฐฯ ในสนามรบใช้เครื่องM-209 และ เครื่องตระกูลM-94ซึ่งมีความปลอดภัยน้อยกว่า หน่วยปฏิบัติการพิเศษของอังกฤษ (SOE)ในช่วงแรกใช้ "รหัสบทกวี" (บทกวีที่ท่องจำไว้เป็นกุญแจในการเข้ารหัส/ถอดรหัส) แต่ต่อมาในช่วงสงคราม พวกเขาเริ่มเปลี่ยนไปใช้แผ่นรหัสแบบใช้ครั้งเดียว (one-time pads )

รหัสVIC (ซึ่งใช้มาอย่างน้อยจนถึงปี 1957 ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายสายลับของรูดอล์ฟ อาเบล ในนิวยอร์ก) เป็นรหัสลับที่เขียนด้วยมือที่ซับซ้อนมาก และมีการอ้างว่าเป็นรหัสที่ซับซ้อนที่สุดเท่าที่โซเวียตเคยใช้ ตามที่เดวิด คาห์นกล่าวไว้ใน หนังสือ Kahn on Codesสำหรับการถอดรหัสของโซเวียต (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ มี การนำแผ่นรหัสแบบใช้ครั้งเดียวกลับมาใช้ใหม่) โปรดดูที่โครงการ Venona

สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาจ้างผู้หญิงจำนวนมากในการปฏิบัติการถอดรหัส โดยมีผู้หญิงเกือบ 7,000 คนรายงานตัวที่ Bletchley Park ^{[ 34 ]} และ 11,000 คนในปฏิบัติการแยกกันของกองทัพบกและกองทัพเรือสหรัฐฯ รอบกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ^{[ 35 ]}ตามธรรมเนียมในญี่ปุ่นและตามหลักคำสอนของนาซีในเยอรมนี ผู้หญิงถูกกีดกันจากงานสงคราม อย่างน้อยก็จนกระทั่งช่วงปลายสงคราม แม้หลังจากระบบการเข้ารหัสถูกถอดรหัสแล้ว ก็ยังต้องใช้แรงงานจำนวนมากเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น กู้คืนการตั้งค่าคีย์รายวันสำหรับเครือข่ายหลายเครือข่าย และดักฟัง ประมวลผล แปล จัดลำดับความสำคัญ และวิเคราะห์ข้อความของศัตรูจำนวนมหาศาลที่เกิดขึ้นในความขัดแย้งระดับโลก ผู้หญิงบางคน รวมถึงElizebeth Smith FriedmanและAgnes Meyer Driscollเป็นผู้มีส่วนสำคัญในการถอดรหัสของสหรัฐฯ ในช่วงทศวรรษ 1930 และกองทัพเรือและกองทัพบกเริ่มรับสมัครบัณฑิตชั้นนำจากวิทยาลัยสตรีอย่างจริงจังไม่นานก่อนการโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์ ลิซ่า มุนดี โต้แย้งว่าความแตกต่างในการใช้ความสามารถของผู้หญิงระหว่างฝ่ายสัมพันธมิตรและฝ่ายอักษะทำให้เกิดความแตกต่างเชิงกลยุทธ์ในสงคราม^{[ 35 ] : หน้า 29}

การเข้ารหัสในยุคปัจจุบันทำได้โดยใช้อัลกอริธึมที่มีกุญแจสำหรับเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล กุญแจเหล่านี้จะแปลงข้อความและข้อมูลให้เป็น "ข้อมูลดิจิทัลที่ไม่สามารถอ่านได้" ผ่านการเข้ารหัส แล้วจึงแปลงกลับเป็นรูปแบบเดิมผ่านการถอดรหัส โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งกุญแจยาวเท่าไหร่ การถอดรหัสก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น เพราะการถอดรหัสข้อความที่เข้ารหัสด้วยวิธีเดาแบบสุ่ม (brute force) จะต้องให้ผู้โจมตีลองใช้กุญแจที่เป็นไปได้ทุกตัว เพื่อให้เห็นภาพชัดเจน หน่วยข้อมูลไบนารีแต่ละหน่วย หรือบิต มีค่าเป็น 0 หรือ 1 ดังนั้น กุญแจ 8 บิต จะมีกุญแจที่เป็นไปได้ 256 หรือ 2^8 ตัว และกุญแจ 56 บิต จะมีกุญแจที่เป็นไปได้ 2^56 หรือ 72 ควอดริลเลียนตัว เพื่อลองถอดรหัสข้อความ ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ การเข้ารหัสที่ใช้กุญแจที่มีความยาวระดับนี้จึงถอดรหัสได้ง่ายขึ้น DES ซึ่งเป็นรหัสลับที่รัฐบาลสหรัฐฯ อนุมัติในช่วงแรก มีความยาวคีย์ที่มีประสิทธิภาพ 56 บิต และข้อความทดสอบที่ใช้รหัสลับนี้ถูกถอดรหัสโดยการค้นหาคีย์แบบบรูทฟอร์ซ อย่างไรก็ตาม เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไป คุณภาพของการเข้ารหัสก็ดีขึ้นเช่นกัน นับตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง ความก้าวหน้าที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งในการศึกษาการเข้ารหัสลับคือการแนะนำรหัสลับแบบคีย์ไม่สมมาตร (บางครั้งเรียกว่ารหัสลับแบบคีย์สาธารณะ) ซึ่งเป็นอัลกอริธึมที่ใช้คีย์สองคีย์ที่เกี่ยวข้องกันทางคณิตศาสตร์สำหรับการเข้ารหัสข้อความเดียวกัน อัลกอริธึมบางอย่างอนุญาตให้เผยแพร่คีย์หนึ่งคีย์ได้ เนื่องจากเป็นเรื่องยากมากที่จะระบุคีย์หนึ่งคีย์ได้เพียงแค่รู้คีย์อีกคีย์หนึ่ง^{[ 36 ]}

ตั้งแต่ประมาณปี 1990 การใช้งานอินเทอร์เน็ตเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้าและการทำธุรกรรมทางการค้าผ่านอินเทอร์เน็ต ทำให้จำเป็นต้องมีมาตรฐานการเข้ารหัสที่แพร่หลาย ก่อนการนำมาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง (AES) มาใช้ ข้อมูลที่ส่งผ่านอินเทอร์เน็ต เช่น ข้อมูลทางการเงิน จะถูกเข้ารหัสหากมีการเข้ารหัส โดยส่วนใหญ่จะใช้มาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูล (DES) ซึ่งได้รับการอนุมัติจากNBS (หน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐฯ) ในด้านความปลอดภัย หลังจากมีการเปิดรับสมัครและแข่งขันกันเพื่อหาอัลกอริทึมการเข้ารหัส DES ได้รับการอนุมัติในช่วงเวลาสั้นๆ แต่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากข้อพิพาทที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการใช้งานการเข้ารหัสคุณภาพสูงโดยสาธารณะ ในที่สุด DES ก็ถูกแทนที่ด้วย AES หลังจากมีการแข่งขันสาธารณะอีกครั้งที่จัดโดยNIST ซึ่งเป็นหน่วยงานสืบทอดของ NBS ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ถึงต้นทศวรรษ 2000 การใช้อัลกอริทึมแบบกุญแจสาธารณะกลายเป็นวิธีการเข้ารหัสที่พบได้ทั่วไปมากขึ้น และในไม่ช้าการผสมผสานระหว่างสองวิธีการนี้ก็กลายเป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดสำหรับการดำเนินงานอีคอมเมิร์ซ นอกจากนี้ การสร้างโปรโตคอลใหม่ที่เรียกว่า Secure Socket Layer หรือ SSL ได้ปูทางให้การทำธุรกรรมออนไลน์เกิดขึ้นได้ ธุรกรรมต่างๆ ตั้งแต่การซื้อสินค้าไปจนถึงการชำระบิลออนไลน์และการทำธุรกรรมธนาคารล้วนใช้ SSL ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายแพร่หลายมากขึ้นในครัวเรือน ความต้องการการเข้ารหัสก็เพิ่มขึ้น เนื่องจากจำเป็นต้องมีระดับความปลอดภัยในสถานการณ์ประจำวันเหล่านี้^{[ 37 ]}

Claude E. Shannonมีบทบาทสำคัญในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาการเข้ารหัสทางคณิตศาสตร์ Shannon ทำงานที่ Bell Labs เป็นเวลาหลายปี และในระหว่างนั้น เขาได้เขียนบทความชื่อ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการเข้ารหัส" บทความนี้เขียนขึ้นในปี 1945 และได้รับการตีพิมพ์ใน Bell System Technical Journal ในปี 1949 ^{[ 38 ]}เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าบทความนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาการเข้ารหัสสมัยใหม่ Shannon ได้รับแรงบันดาลใจในช่วงสงครามให้กล่าวถึง "[ปัญหาของการเข้ารหัส [เพราะ] ระบบการรักษาความลับเป็นการประยุกต์ใช้ทฤษฎีการสื่อสารที่น่าสนใจ" Shannon ระบุเป้าหมายหลักสองประการของการเข้ารหัส ได้แก่ การรักษาความลับและความถูกต้อง เขาให้ความสำคัญกับการสำรวจการรักษาความลับ และสามสิบห้าปีต่อมา GJ Simmons จะกล่าวถึงประเด็นเรื่องความถูกต้อง Shannon เขียนบทความเพิ่มเติมชื่อ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร" ซึ่งเน้นย้ำถึงแง่มุมที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของงานของเขา นั่นคือ การเปลี่ยนผ่านของการเข้ารหัสจากศิลปะไปสู่วิทยาศาสตร์^{[ 39 ]}

ในงานเขียนของเขา แชนนอนได้อธิบายระบบการรักษาความลับพื้นฐานสองประเภท ประเภทแรกคือระบบที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันแฮกเกอร์และผู้โจมตีที่มีทรัพยากรไม่จำกัดในการถอดรหัสข้อความ (ความลับเชิงทฤษฎี ปัจจุบันคือความปลอดภัยแบบไม่มีเงื่อนไข) และประเภทที่สองคือระบบที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันแฮกเกอร์และการโจมตีที่มีทรัพยากรจำกัดในการถอดรหัสข้อความ (ความลับเชิงปฏิบัติ ปัจจุบันคือความปลอดภัยเชิงคำนวณ) งานส่วนใหญ่ของแชนนอนมุ่งเน้นไปที่ความลับเชิงทฤษฎี ในส่วนนี้ แชนนอนได้นำเสนอคำจำกัดความของ "ความไม่สามารถถอดรหัสได้" ของรหัสลับ หากรหัสลับถูกกำหนดว่า "ไม่สามารถถอดรหัสได้" ก็จะถือว่ามี "ความลับที่สมบูรณ์แบบ" ในการพิสูจน์ "ความลับที่สมบูรณ์แบบ" แชนนอนได้กำหนดว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อใช้กุญแจลับที่มีความยาวในหลักไบนารีมากกว่าหรือเท่ากับจำนวนบิตที่มีอยู่ในข้อมูลที่ถูกเข้ารหัส นอกจากนี้ แชนนอนยังได้พัฒนา "ระยะห่างเอกลักษณ์" ซึ่งกำหนดเป็น "ปริมาณของข้อความธรรมดาที่... กำหนดกุญแจลับ" ^{[ 39 ]}

งานของแชนนอนมีอิทธิพลต่อการวิจัยการเข้ารหัสลับเพิ่มเติมในช่วงทศวรรษ 1970 เนื่องจากผู้พัฒนาการเข้ารหัสลับแบบกุญแจสาธารณะ ME Hellman และ W. Diffie ได้อ้างถึงงานวิจัยของแชนนอนว่าเป็นอิทธิพลสำคัญ งานของเขายังมีผลกระทบต่อการออกแบบการเข้ารหัสลับแบบกุญแจลับในยุคปัจจุบันด้วย เมื่อสิ้นสุดงานของแชนนอนเกี่ยวกับการเข้ารหัสลับ ความคืบหน้าก็ชะลอตัวลงจนกระทั่ง Hellman และ Diffie นำเสนอเอกสารของพวกเขาเกี่ยวกับ "การเข้ารหัสลับแบบกุญแจสาธารณะ" ^{[ 39 ]}

ช่วงกลางทศวรรษ 1970 เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญสองประการที่เปิดเผยต่อสาธารณะ (กล่าวคือ ไม่ใช่ความลับ) ประการแรกคือการตีพิมพ์ร่างมาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูล (Data Encryption Standard หรือ DES ) ในวารสาร Federal Register ของสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 17 มีนาคม 1975 รหัสลับ DES ที่เสนอขึ้นนั้นมาจากกลุ่มวิจัยของIBMตามคำเชิญของสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ (ปัจจุบันคือ NIST ) เพื่อพัฒนาช่องทางการสื่อสารอิเล็กทรอนิกส์ที่ปลอดภัยสำหรับธุรกิจต่างๆ เช่น ธนาคารและองค์กรทางการเงินขนาดใหญ่อื่นๆ หลังจากได้รับคำแนะนำและการปรับปรุงแก้ไขจากNSAซึ่งดำเนินการอยู่เบื้องหลัง รหัสลับนี้ได้รับการยอมรับและตีพิมพ์เป็นเอกสารมาตรฐานการประมวลผลข้อมูลของรัฐบาลกลาง (Federal Information Processing Standard Publication หรือ FIS) ในปี 1977 (ปัจจุบันคือFIPS 46-3 ) DES เป็นรหัสลับแรกที่เปิดเผยต่อสาธารณะและได้รับการรับรองจากหน่วยงานระดับชาติ เช่น NSA การเผยแพร่ข้อกำหนดโดย NIS กระตุ้นความสนใจของสาธารณชนและนักวิชาการในด้านการเข้ารหัสอย่างมาก

DES ที่ล้าสมัยถูกแทนที่อย่างเป็นทางการด้วยมาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง (AES) ในปี 2544 เมื่อ NIST ประกาศ FIPS 197 หลังจากการแข่งขันแบบเปิด NIST ได้เลือกRijndaelซึ่งส่งโดยนักเข้ารหัสชาวเบลเยียมสองคน ให้เป็น AES DES และเวอร์ชันที่ปลอดภัยกว่า (เช่นTriple DES ) ยังคงถูกใช้ในปัจจุบัน โดยถูกรวมเข้าไว้ในมาตรฐานระดับชาติและองค์กรหลายแห่ง อย่างไรก็ตาม ขนาดคีย์ 56 บิตของมันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่เพียงพอที่จะป้องกันการโจมตีแบบ Brute Force (การโจมตีดังกล่าวครั้งหนึ่ง ซึ่งดำเนินการโดยกลุ่มสิทธิพลเมืองไซเบอร์Electronic Frontier Foundationในปี 2540 ประสบความสำเร็จใน 56 ชั่วโมง^{[ 40 ]} ) ด้วยเหตุนี้ การใช้การเข้ารหัส DES โดยตรงจึงไม่ปลอดภัยอย่างไม่ต้องสงสัยสำหรับการใช้งานในการออกแบบระบบเข้ารหัสใหม่ และข้อความที่ได้รับการปกป้องโดยระบบเข้ารหัสเก่าที่ใช้ DES และข้อความทั้งหมดที่ส่งตั้งแต่ปี 2519 โดยใช้ DES ก็มีความเสี่ยงเช่นกัน แม้ว่า DES จะมีคุณภาพโดยเนื้อแท้ แต่ขนาดคีย์ของ DES (56 บิต) ก็ถูกมองว่าเล็กเกินไปโดยบางคนแม้กระทั่งในปี 1976 โดยเฉพาะอย่างยิ่งWhitfield Diffie ที่ แสดงความคิดเห็นอย่างเปิดเผยที่สุด มีข้อสงสัยว่าองค์กรของรัฐบาลในเวลานั้นมีกำลังการประมวลผลเพียงพอที่จะถอดรหัสข้อความ DES ได้หรือไม่ และเห็นได้ชัดว่ามีองค์กรอื่น ๆ ที่สามารถทำได้แล้ว

การพัฒนาครั้งที่สองในปี 1976 อาจมีความสำคัญยิ่งกว่า เพราะมันได้เปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของระบบการเข้ารหัสอย่างพื้นฐาน นั่นคือการตีพิมพ์บทความเรื่อง "ทิศทางใหม่ในการเข้ารหัส" โดยWhitfield DiffieและMartin Hellman [ ^{41 ] ซึ่ง}นำเสนอวิธีการกระจายกุญแจเข้ารหัสแบบใหม่ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาพื้นฐานข้อหนึ่งของการเข้ารหัส นั่นคือการกระจายกุญแจ และกลายเป็นที่รู้จักในชื่อการแลกเปลี่ยนกุญแจ Diffie–Hellmanบทความนี้ยังกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาอัลกอริทึมการเข้ารหัสแบบใหม่ในทันที นั่นคืออั ลกอริ ทึมกุญแจแบบไม่สมมาตร

ก่อนหน้านั้น อัลกอริทึมการเข้ารหัสสมัยใหม่ที่มีประโยชน์ทั้งหมดล้วนเป็นอัลกอริทึมแบบกุญแจสมมาตรซึ่งใช้กุญแจเข้ารหัส เดียวกันกับอัลกอริทึมพื้นฐานโดยทั้งผู้ส่งและผู้รับ และทั้งสองฝ่ายต้องเก็บกุญแจนั้นเป็นความลับ เครื่องจักรไฟฟ้าเชิงกลทั้งหมดที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่สองจัดอยู่ในกลุ่มตรรกะนี้ เช่นเดียวกับรหัส ซีซาร์และ รหัส แอทแบชและระบบการเข้ารหัสทั้งหมดในประวัติศาสตร์ กุญแจสำหรับรหัสคือสมุดรหัส ซึ่งต้องมีการแจกจ่ายและเก็บเป็นความลับเช่นกัน ดังนั้นจึงมีปัญหาในทางปฏิบัติส่วนใหญ่เหมือนกัน

โดยจำเป็นแล้ว ในระบบดังกล่าวทุกระบบ จะต้องมีการแลกเปลี่ยนกุญแจระหว่างคู่สนทนาด้วยวิธีที่ปลอดภัยก่อนที่จะใช้งานระบบ (โดยทั่วไปจะใช้คำว่า 'ผ่านช่องทางที่ปลอดภัย ') เช่น การใช้คนส่งสารที่น่าเชื่อถือพร้อมกระเป๋าเอกสารที่ล็อกข้อมือไว้ หรือการติดต่อแบบตัวต่อตัว หรือการใช้พิราบสื่อสารที่ซื่อสัตย์ ข้อกำหนดนี้ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยและจะกลายเป็นเรื่องที่จัดการได้ยากอย่างรวดเร็วเมื่อจำนวนผู้เข้าร่วมเพิ่มขึ้น หรือเมื่อไม่มีช่องทางที่ปลอดภัยสำหรับการแลกเปลี่ยนกุญแจ หรือเมื่อมีการเปลี่ยนกุญแจบ่อยครั้งตามหลักปฏิบัติทางด้านการเข้ารหัสที่สมเหตุสมผล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากต้องการให้ข้อความมีความปลอดภัยจากผู้ใช้รายอื่น จะต้องใช้กุญแจแยกต่างหากสำหรับผู้ใช้แต่ละคู่ ระบบประเภทนี้เรียกว่าระบบเข้ารหัสลับแบบกุญแจลับ หรือ ระบบเข้ารหัส ลับแบบกุญแจสมมาตรการแลกเปลี่ยนกุญแจ DH (และการปรับปรุงและรูปแบบต่างๆ ที่ตามมา) ทำให้การใช้งานระบบเหล่านี้ง่ายขึ้นและปลอดภัยกว่าที่เคยเป็นไปได้ในประวัติศาสตร์ทั้งหมด

ในทางตรงกันข้าม การเข้ารหัสแบบ กุญแจอสมมาตรใช้กุญแจสองคู่ที่มีความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ โดยแต่ละกุญแจจะใช้ถอดรหัสการเข้ารหัสที่ทำโดยใช้กุญแจอีกคู่หนึ่ง อัลกอริทึมบางอย่าง (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) มีคุณสมบัติเพิ่มเติมคือ กุญแจคู่หนึ่งไม่สามารถอนุมานได้จากอีกคู่หนึ่งด้วยวิธีการใดๆ นอกจากการลองผิดลองถูก อัลกอริทึมประเภทนี้เรียกว่าระบบกุญแจสาธารณะหรือ ระบบ กุญแจอสมมาตรการใช้อัลกอริทึมดังกล่าว ผู้ใช้แต่ละคนต้องการเพียงคู่กุญแจเดียวเท่านั้น โดยการกำหนดให้กุญแจคู่หนึ่งเป็นส่วนตัว (เป็นความลับเสมอ) และอีกคู่หนึ่งเป็นสาธารณะ (มักเปิดเผยอย่างกว้างขวาง) จึงไม่จำเป็นต้องมีช่องทางที่ปลอดภัยสำหรับการแลกเปลี่ยนกุญแจ ตราบใดที่กุญแจส่วนตัวยังคงเป็นความลับ กุญแจสาธารณะสามารถเปิดเผยได้อย่างกว้างขวางเป็นเวลานานมากโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย ทำให้ปลอดภัยในการใช้คู่กุญแจเดียวกันซ้ำได้เรื่อยๆ

เพื่อให้ผู้ใช้สองคนใช้ระบบการเข้ารหัสแบบกุญแจอสมมาตรในการสื่อสารอย่างปลอดภัยผ่านช่องทางที่ไม่ปลอดภัย ผู้ใช้แต่ละคนจะต้องทราบกุญแจสาธารณะและกุญแจส่วนตัวของตนเอง รวมถึงกุญแจสาธารณะของอีกฝ่ายด้วย ลองพิจารณาสถานการณ์พื้นฐานนี้: อลิซและบ็อบต่างก็มีกุญแจคู่หนึ่งที่พวกเขาใช้มานานหลายปีกับผู้ใช้คนอื่นๆ มากมาย ในตอนเริ่มต้นของข้อความ พวกเขาแลกเปลี่ยนกุญแจสาธารณะโดยไม่เข้ารหัสผ่านสายที่ไม่ปลอดภัย จากนั้นอลิซจะเข้ารหัสข้อความโดยใช้กุญแจส่วนตัวของเธอ แล้วเข้ารหัสซ้ำอีกครั้งโดยใช้กุญแจสาธารณะของบ็อบ ข้อความที่เข้ารหัสสองครั้งแล้วจะถูกส่งเป็นข้อมูลดิจิทัลผ่านสายจากอลิซไปยังบ็อบ บ็อบรับกระแสข้อมูลและถอดรหัสโดยใช้กุญแจส่วนตัวของเขาเอง จากนั้นถอดรหัสกระแสข้อมูลนั้นโดยใช้กุญแจสาธารณะของอลิซ หากผลลัพธ์สุดท้ายสามารถระบุได้ว่าเป็นข้อความ บ็อบก็มั่นใจได้ว่าข้อความนั้นมาจากบุคคลที่รู้รหัสส่วนตัวของอลิซ (ซึ่งน่าจะเป็นตัวเธอเองหากเธอดูแลรหัสส่วนตัวของเธออย่างดี) และใครก็ตามที่ดักฟังช่องทางการสื่อสารจะต้องมีรหัสส่วนตัวของบ็อบเพื่อที่จะเข้าใจข้อความนั้น

อัลกอริทึมแบบไม่สมมาตรอาศัยประสิทธิภาพของปัญหาทางคณิตศาสตร์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่า ฟังก์ชันทางเดียว ซึ่งต้องการพลังการคำนวณค่อนข้างน้อยในการดำเนินการ แต่ต้องการพลังมหาศาลในการย้อนกลับ หากสามารถย้อนกลับได้เลย ตัวอย่างคลาสสิกของฟังก์ชันทางเดียวคือการคูณจำนวนเฉพาะขนาดใหญ่มาก การคูณจำนวนเฉพาะขนาดใหญ่สองจำนวนนั้นค่อนข้างเร็ว แต่การหาตัวประกอบของผลคูณของจำนวนเฉพาะขนาดใหญ่สองจำนวนนั้นยากมาก เนื่องจากคณิตศาสตร์ของฟังก์ชันทางเดียว กุญแจส่วนใหญ่จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นกุญแจเข้ารหัส มีเพียงส่วนน้อยของกุญแจที่มีความยาวที่กำหนดเท่านั้นที่เหมาะสม ดังนั้นอัลกอริทึมแบบไม่สมมาตรจึงต้องการกุญแจที่ยาวมากเพื่อให้ได้ระดับความปลอดภัย เดียวกัน กับกุญแจแบบสมมาตรที่สั้นกว่า ความจำเป็นในการสร้างคู่กุญแจและดำเนินการเข้ารหัส/ถอดรหัสทำให้การคำนวณของอัลกอริทึมแบบไม่สมมาตรมีราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับอัลกอริทึมแบบสมมาตรส่วนใหญ่ เนื่องจากอัลกอริธึมแบบสมมาตรมักใช้ลำดับของบิตใดๆ (แบบสุ่ม หรืออย่างน้อยก็คาดเดาไม่ได้) เป็นคีย์ได้ จึง สามารถสร้าง คีย์เซสชัน แบบใช้แล้ว ทิ้งได้อย่างรวดเร็วสำหรับการใช้งานระยะสั้น ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นเรื่องปกติที่จะใช้คีย์แบบอสมมาตรที่ยาวกว่าเพื่อแลกเปลี่ยนคีย์แบบสมมาตรแบบใช้แล้วทิ้ง ซึ่งสั้นกว่ามาก (แต่มีความแข็งแกร่งเท่ากัน) อัลกอริธึมแบบอสมมาตรที่ช้ากว่าจะส่งคีย์เซสชันแบบสมมาตรอย่างปลอดภัย และอัลกอริธึมแบบสมมาตรที่เร็วกว่าจะเข้ามารับช่วงต่อสำหรับส่วนที่เหลือของข้อความ

การเข้ารหัสแบบกุญแจอสมมาตร การแลกเปลี่ยนกุญแจ Diffie–Hellman และอัลกอริทึมกุญแจสาธารณะ/กุญแจส่วนตัวที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด (เช่น สิ่งที่มักเรียกว่าอัลกอริทึม RSAซึ่งคิดค้นโดยRon Rivest , Adi ShamirและLen Adelmanในปี 1977) ดูเหมือนว่าจะได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในหน่วยงานข่าวกรองของสหราชอาณาจักรก่อนการประกาศต่อสาธารณะโดย Diffie และ Hellman ในปี 1976 GCHQ ได้เผยแพร่เอกสารที่อ้างว่าพวกเขาได้พัฒนาการเข้ารหัสแบบกุญแจสาธารณะก่อนการตีพิมพ์เอกสารของ Diffie และ Hellman ^{[ 42 ]}เอกสารลับต่างๆ ถูกเขียนขึ้นที่GCHQในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 ซึ่งในที่สุดนำไปสู่แผนการที่เหมือนกับการเข้ารหัส RSA และการแลกเปลี่ยนกุญแจ Diffie–Hellman ในปี 1973 และ 1974 ปัจจุบันเอกสารเหล่านี้บางส่วนได้รับการเผยแพร่แล้ว และผู้คิดค้น ( James H. Ellis , Clifford CocksและMalcolm Williamson ) ได้เปิดเผยผลงาน (บางส่วน) ของพวกเขาต่อสาธารณะ

การแฮชเป็นเทคนิคทั่วไปที่ใช้ในวิทยาการเข้ารหัสลับเพื่อเข้ารหัสข้อมูลอย่างรวดเร็วโดยใช้อัลกอริทึมทั่วไป โดยทั่วไปแล้วอัลกอริทึมจะถูกนำไปใช้กับสตริงข้อความ และสตริงที่ได้จะกลายเป็น "ค่าแฮช" ซึ่งจะสร้าง "ลายนิ้วมือดิจิทัล" ของข้อความ เนื่องจากค่าแฮชเฉพาะจะถูกใช้เพื่อระบุข้อความเฉพาะ ผลลัพธ์จากอัลกอริทึมยังเรียกว่า "ข้อความสรุป" หรือ "ผลรวมตรวจสอบ" การแฮชมีประโยชน์ในการตรวจสอบว่าข้อมูลมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการส่งหรือไม่ หากค่าแฮชเมื่อได้รับแตกต่างจากเมื่อส่ง แสดงว่าข้อความนั้นถูกแก้ไขแล้ว เมื่อนำอัลกอริทึมไปใช้กับข้อมูลที่จะแฮชแล้ว ฟังก์ชันแฮชจะสร้างเอาต์พุตที่มีความยาวคงที่ โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งใดก็ตามที่ผ่านฟังก์ชันแฮชควรให้ผลลัพธ์ที่มีความยาวเท่ากันกับสิ่งอื่น ๆ ที่ผ่านฟังก์ชันแฮชเดียวกัน การแฮชไม่เหมือนกับการเข้ารหัส การแฮชเป็นการดำเนินการทางเดียวที่ใช้ในการแปลงข้อมูลเป็นข้อความสรุปที่บีบอัด นอกจากนี้ ความสมบูรณ์ของข้อความสามารถวัดได้ด้วยการแฮช ในทางกลับกัน การเข้ารหัสเป็นการดำเนินการสองทางที่ใช้ในการแปลงข้อความธรรมดาเป็นข้อความเข้ารหัส และในทางกลับกัน ในการเข้ารหัส ความลับของข้อความจะได้รับการรับประกัน^{[ 43 ]}

ฟังก์ชันแฮชสามารถใช้เพื่อตรวจสอบลายเซ็นดิจิทัล เพื่อให้เมื่อลงนามเอกสารผ่านทางอินเทอร์เน็ต ลายเซ็นจะถูกนำไปใช้กับบุคคลใดบุคคลหนึ่งโดยเฉพาะ เช่นเดียวกับลายเซ็นที่เขียนด้วยมือ ลายเซ็นเหล่านี้จะได้รับการตรวจสอบโดยการกำหนดรหัสแฮชที่แน่นอนให้กับบุคคลนั้น นอกจากนี้ การแฮชยังถูกนำไปใช้กับรหัสผ่านสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ การแฮชสำหรับรหัสผ่านเริ่มต้นจาก ระบบปฏิบัติการ UNIXผู้ใช้ในระบบจะสร้างรหัสผ่านก่อน จากนั้นรหัสผ่านนั้นจะถูกแฮชโดยใช้อัลกอริทึมหรือคีย์ แล้วจัดเก็บไว้ในไฟล์รหัสผ่าน วิธีนี้ยังคงเป็นที่นิยมในปัจจุบัน เนื่องจากแอปพลิเคชันเว็บที่ต้องการรหัสผ่านมักจะแฮชรหัสผ่านของผู้ใช้และจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล^{[ 44 ]}

การพัฒนาด้านการเข้ารหัสลับในที่สาธารณะในช่วงทศวรรษ 1970 ได้ทำลายการผูกขาดด้านการเข้ารหัสลับคุณภาพสูงที่หน่วยงานภาครัฐเคยมีอยู่เกือบทั้งหมด (ดูหนังสือ Crypto ของ S. Levy สำหรับรายงานเชิงวารสารศาสตร์เกี่ยวกับข้อโต้แย้งด้านนโยบายบางประการในสหรัฐอเมริกาในเวลานั้น) เป็นครั้งแรกที่บุคคลภายนอกหน่วยงานภาครัฐสามารถเข้าถึงการเข้ารหัสลับที่ไม่สามารถถอดรหัสได้ง่ายๆ โดยใครก็ตาม (รวมถึงรัฐบาล) ข้อโต้แย้งและความขัดแย้งอย่างมากทั้งในที่สาธารณะและส่วนตัวเริ่มต้นขึ้นแทบจะในทันที ซึ่งบางครั้งเรียกว่าสงครามการเข้ารหัสลับ และความขัดแย้งเหล่านี้ ยังไม่สงบลง ตัวอย่างเช่น ในหลายประเทศการส่งออกการเข้ารหัสลับอยู่ภายใต้ข้อจำกัด จนถึงปี 1996 การส่งออกการเข้ารหัสลับจากสหรัฐอเมริกาที่ใช้คีย์ยาวกว่า 40 บิต (เล็กเกินไปที่จะปลอดภัยมากนักจากผู้โจมตีที่มีความรู้) ถูกจำกัดอย่างเข้มงวด เมื่อไม่นานมานี้ในปี 2004 อดีตผู้อำนวยการ FBI หลุยส์ ฟรีห์ ได้ให้การต่อหน้าคณะกรรมการสอบสวนเหตุการณ์ 9/11เรียกร้องให้มีกฎหมายใหม่เพื่อต่อต้านการใช้การเข้ารหัสลับในที่สาธารณะ

หนึ่งในบุคคลสำคัญที่สนับสนุนการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้งานสาธารณะคือฟิล ซิมเมอร์แมนน์ เขาเป็นผู้เขียนและเผยแพร่PGP (Pretty Good Privacy) ในปี 1991 ซึ่งเป็น ระบบการเข้ารหัสคุณภาพสูงมากเขาแจกจ่าย PGP เวอร์ชันฟรีแวร์เมื่อเขารู้สึกถูกคุกคามจากกฎหมายที่รัฐบาลสหรัฐฯ กำลังพิจารณาอยู่ ซึ่งจะกำหนดให้ต้องมีช่องโหว่ (backdoor) ในผลิตภัณฑ์การเข้ารหัสทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นภายในสหรัฐฯ ระบบของเขาถูกเผยแพร่ไปทั่วโลกไม่นานหลังจากที่เขาเผยแพร่ในสหรัฐฯ และนั่นทำให้เกิดการสอบสวนทางอาญาที่ยาวนานโดยกระทรวงยุติธรรมสหรัฐฯ (DOJ) ในข้อหาละเมิดข้อจำกัดการส่งออก ในที่สุด DOJ ก็ยกเลิกคดีต่อซิมเมอร์แมนน์ และการแจกจ่าย PGP เวอร์ชันฟรีแวร์ก็ยังคงดำเนินต่อไปทั่วโลก PGP ยังกลายเป็น มาตรฐาน อินเทอร์เน็ต แบบเปิด (RFC 2440 หรือOpenPGP ) ในที่สุดด้วย

แม้ว่าระบบเข้ารหัสสมัยใหม่ เช่นAESและระบบเข้ารหัสแบบอสมมาตรคุณภาพสูง จะได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าไม่สามารถถอดรหัสได้ แต่การออกแบบและการใช้งานที่ไม่ดีก็ยังคงถูกนำมาใช้บ้าง และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาก็มีการถอดรหัสระบบเข้ารหัสที่ใช้งานอยู่จริงได้สำเร็จ ตัวอย่างที่โดดเด่นของการถอดรหัสระบบเข้ารหัส ได้แก่ระบบเข้ารหัสWi- Fi รุ่นแรก WEP , ระบบ Content Scramble Systemที่ใช้ในการเข้ารหัสและควบคุมการใช้งาน DVD, ระบบเข้ารหัส A5/1และA5/2ที่ใช้ใน โทรศัพท์มือถือ GSMและ ระบบเข้ารหัส CRYPTO1ที่ใช้ในสมาร์ทการ์ดMIFARE Classic ที่ใช้งานอย่างแพร่หลาย จากNXP Semiconductorsซึ่งเป็นแผนกที่แยกตัวออกมาจากPhilips Electronicsทั้งหมดนี้เป็นการเข้ารหัสแบบสมมาตร จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีแนวคิดทางคณิตศาสตร์ใดที่อยู่เบื้องหลังการเข้ารหัสแบบกุญแจสาธารณะได้รับการพิสูจน์แล้วว่า "ไม่สามารถถอดรหัสได้" ดังนั้นความก้าวหน้าในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ในอนาคตอาจทำให้ระบบที่พึ่งพาระบบเหล่านั้นไม่ปลอดภัยได้ แม้ว่าผู้สังเกตการณ์ที่มีความรู้เพียงไม่กี่คนจะคาดการณ์ถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญเช่นนั้น แต่ขนาดของกุญแจที่แนะนำสำหรับการรักษาความปลอดภัยตามหลักปฏิบัติที่ดีที่สุดนั้นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากพลังการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการถอดรหัสมีราคาถูกลงและหาได้ง่ายขึ้นคอมพิวเตอร์ควอนตัมหากถูกสร้างขึ้นมาด้วยความสามารถที่เพียงพอ อาจสามารถถอดรหัสอัลกอริธึมกุญแจสาธารณะที่มีอยู่ได้ และขณะนี้กำลังมีความพยายามในการพัฒนาและกำหนดมาตรฐานการเข้ารหัสลับหลังควอนตัม

แม้ว่าจะไม่ได้ถอดรหัสในความหมายดั้งเดิม แต่ ก็สามารถ โจมตีผ่านช่องทางด้านข้างได้ โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่ได้จากวิธีการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น การใช้งานหน่วยความจำแคช ข้อมูลเวลา การใช้พลังงาน การรั่วไหลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือแม้แต่เสียงที่เปล่งออกมา อัลกอริทึมการเข้ารหัสลับรุ่นใหม่กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อทำให้การโจมตีลักษณะนี้ทำได้ยากขึ้น

• หมวดหมู่: รหัสและรหัสลับทางประวัติศาสตร์ที่ยังถอดรหัสไม่ได้
• การเข้ารหัสตามวันที่
• วิทยาการเข้ารหัสลับของญี่ปุ่นตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 15 จนถึงสมัยเมจิ
• รายชื่อนักเข้ารหัสลับ
• ระบบการเข้ารหัสของ NSA
• สเตกาโนกราฟี
• ลำดับเหตุการณ์ของการเข้ารหัสลับ
• ภาพรวมของวิทยาการเข้ารหัสลับ
• การเข้ารหัสลับในสงครามโลกครั้งที่ 1
• การเข้ารหัสลับในสงครามโลกครั้งที่สอง

• คำแนะนำด้านการเข้ารหัสลับของ Helger Lipmaa
• ลำดับเหตุการณ์ของเครื่องเข้ารหัสลับเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2025 ที่Wayback Machine