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Le chiffrement symétrique (aussi appelé chiffrement à clé privée ou chiffrement à clé secrète) consiste à utiliser la même clef pour le chiffrement que pour le déchiffrement.
Le chiffrement consiste alors à effectuer une opération entre la clé privée et les données à chiffrer afin de rendre ces dernières inintelligibles. Ainsi, le moindre algorithme (tel qu'un OU exclusif) peut rendre le système quasiment inviolable (la sécurité absolue n'existant pas). Toutefois, dans les années 40, Claude Shannon démontra que pour être totalement sûr, les systèmes à clefs privées doivent utiliser des clefs d'une longueur au moins égale à celle du message à chiffrer. De plus le chiffrement symétrique impose d'avoir un canal sécurisé pour l'échange de la clé, ce qui dégrade sérieusement l'intérêt d'un tel système de chiffrement. Ainsi, dans les années 20, Gilbert Vernam et Joseph Mauborgne mirent au point la méthode du one time pad (traduisez méthode du masque jetable), basée sur une clé privé générée aléatoirement, utilisée une et une seule fois, puis détruite. Ainsi à la même époque le Kremlin et la maison blanche étaient reliés par le fameux téléphone rouge, c'est-à-dire un téléphone dont les communications étaient cryptées par une clé privée selon la méthode du masque jetable. La clé privée était alors échangée grâce à la valise diplomatique (jouant le rôle de canal sécurisé).
Le principal inconvénient d'un cryptosystème à clefs secrètes provient de l'échange des clés. En effet, le chiffrement symétrique repose sur l'échange d'un secret (les clés). Ainsi, se pose le problème de la distribution des clés : Pour un groupe de n personnes utilisant un cryptosystème à clés secrètes, il est nécessaire de distribuer n x (n-1) / 2 clés.
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