В случае шифрования с симметричным ключом шифрование и дешифрование проводится одним и тем же ключом, который известен обеим сторонам.

Рисунок 4‑2. Шифрование с симметричным ключом (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))

В случае этого алгоритма принципиальным является сохранение в тайне ключа шифрования. Если ключ становится известным третьей стороне, данные перестают быть защищёнными. Этот ключ нельзя безопасно передать через сеть, а надо использовать альтернативные способы его передачи (пересылка обычной почтой или через куллера). Это хлопотно да и не даёт гарантию безопасности.

Недостатком шифрования с симметричным ключом является и то, что требуется передать ключ всем, кому можно ознакомться с информацией. Но ведь известно, что если ключ известен десяткам людей, то вряд ли он останется тайным.

Одни методы шифрования используют блок-криптограф (block cipher), в случае которого сначала шифруется определённый объём данных, а затем переходят к шифрованию следующего блока, другие - осуществляют шифрование в потоке (stream cipher), в случае которого шифрование идёт в потоке бит за битом (или байт за байтом).

Симметричные алгоритмы широко используются и при достаточной сложности их взламывание не является простым делом. Приведём некоторые примеры:

• Data Encryption Standard (DES) использовался длительное время и являлся первым стандартом признаным официальными учреждениями. К настоящему времени он заменён AES алгоритмами. DES использует ключ длины 56 бит. В настоящее время его взламывание является делом пары дней.
• Тройной-DES (3DES) является более безопасной версией DES алгоритма
• Advanced Encryption Standard (AES) использует Rijndael алгоритмы. AES сейчас является основным подходом к шифрованию используемым американскими государственными учреждениями. Этот стандарт поддерживает шифрование сдлинной ключа до 256 бит.
• Rivest's Cipher (RC) есть алгоритм разработанный RSA лабораториями. Современными версиями являются RC5 и RC6. RC5 использует 2048-битный ключ.