يحافظ التشفير غير المتماثل على أمن البيانات باستخدام خوارزميات التشفير لإنشاء زوج من المفاتيح: مفتاح عام ومفتاح خاص. يمكن لأي شخص استخدام المفتاح العام لتشفير البيانات، لكن لا يمكن فك تشفير البيانات لقراءتها إلا بواسطة الأشخاص الذين يملكون المفتاح الخاص الصحيح.
تعمل المفاتيح مثل الرموز المعقدة اللازمة لإلغاء قفل خزنة. من دون مفتاح التشفير الصحيح، لا يمكن للمستخدمين فك تشفير البيانات المشفرة. بوجه عام، كلما زاد طول المفتاح، زاد مستوى الأمان. يُعرف التشفير غير المتماثل باحتوائه على أطوال مفاتيح أطول بكثير من التشفير المتماثل، ما يساهم في توفيره مستوى أعلى من الأمان.
في التشفير غير المتماثل، يخدم المفتاحان أغراضًا مختلفة:
- يُستخدم المفتاح العام لتشفير البيانات أو التحقق من التوقيعات الرقمية ويمكن توزيعه ومشاركته من دون قيود.
- يُستخدم المفتاح الخاص لفك تشفير البيانات وإنشاء التوقيعات الرقمية، لكن يجب الحفاظ على سريته لضمان الأمان.
يعتمد أمان التشفير بالمفتاح العام على الحفاظ على سرية المفتاح الخاص مع مشاركة المفتاح العام من دون قيود. يُستخدم المفتاح العام في تشفير البيانات فقط، لذا لا يمثل قيمة كبيرة للجهات المهددة. ونظرًا إلى عدم حاجة المستخدمين إلى مشاركة مفاتيحهم الخاصة، فإن هذا يحد من خطر اعتراض المخترقين لهذه المفاتيح الأكثر قيمة.
بمجرد إنشاء المفتاحين العام والخاص، يمكن للأفراد حينئذٍ تبادل المعلومات الحساسة. يقوم المرسل بتشفير الرسالة باستخدام المفتاح العام للمستلم ويستخدم المستلم مفتاحه الخاص لفك تشفير المعلومات.
فكِّر في العملية على أنها تشبه صندوق البريد المقفل: يمكن لأي شخص أن يضع رسالة في صندوق البريد، ولكن يمكن للمالك فقط أن يفتحه ويقرأ رسالة البريد.
يمكن أن يساعد التشفير غير المتماثل أيضًا على ضمان المصادقة. على سبيل المثال، يمكن للمرسل تشفير رسالة باستخدام مفتاحه الخاص وإرسالها إلى المستلم. حينئذٍ يستخدم المستلم مفتاح المرسل العام لفك تشفير الرسالة، ومن ثَمَّ التأكد من أن المرسل الأصلي هو مَن أرسلها.
عادة ما يتم تنفيذ مخططات التشفير غير المتماثل من خلال البنية التحتية للمفتاح العام (PKI). البنية التحتية للمفتاح العام هي إطار عمل لإنشاء أزواج من المفاتيح العامة والخاصة وتوزيعها والتحقق من صحتها.