加密
在如今的互联网世界中，我们不可避免的会传输敏感信息：服务器的账户密码，身份证号，或者仅仅是你想和某人说话，不想让其他人听见。那如何实现安全、有效的向对方传输信息呢？这就需要对信息进行加密。接下来我将通过一个例子进行表述：
无加密
想象一下，A 要给 B 发送消息 Hello 。刚开始对信息没有任何加密
此时，因为没有加密，不怀好意的 C, 能看到 A 给 B 发送的信息内容
对称加密
A 意识了此问题， 选择了算法 AES, 密码 123456 对信息内容进行加密，以 Hello 为例， 加密后的内容为： U2FsdGVkX19E9T4t8hqL472J1jXdiDV7P9UZmM8LrNs= 。B 在收到信息后，选择同样的算法和密码，对信息解密，得到真实的内容。而不怀好意的 C 即使看到了信息，因为没有密钥，看不到真实的内容。
为什么需要用到加密算法，而不是仅仅使用密码呢？这是因为仅仅只使用简单的密码（如：123456）,很容易被暴力破解。而复杂的，随机程度高且冗长的密码，又不易于记忆。使用加密算法配合密码能保证信息的单向加密，即加密过程简单，而反过来很难。
以上这种用同一密钥进行加解密的方式称之为对称加密。看起来很好，对吗？不过对称加密存在一个问题，发送者需要提前将密钥发送给信息接受者，使得在对方收到信息后，能对信息解密，得到真实的信息内容。而将密钥发送给接受者这一过程，有可能会被不怀好意的人拿到密钥。同时，如果需要给多人发送信息，则需要进行多次的密钥交换。
非对称加密
这时就需要用到非对称加密了。非对称加密指的是：使用一个密钥对对信息进行加密和解密。一个是公钥，一个是私钥，两者彼此独立，又相互关联。私钥，顾名思义，是私有的，由密钥创建人进行妥善保管。而公钥，可以发给任何一个你想要与之进行联系的人。回到刚刚那个例子： A 需要和 B 进行通信， 则 B 可以生成一对密钥，将公钥发给 A, 然后 A 用 B 的公钥对信息进行加密后发送， B 在收到信息后，使用自己的私钥对信息进行解密，得到真实的内容。
B 的私钥是只有 B 能看到，故C 看不到信息的真实内容。
数字签名
之前提到了，B 生成一对密钥，可以将公钥发给任何想要合作的人。而私钥则自己保留。假如 B 要发给 D 一份文档，D 在收到文档后，如何确定该文档没有被别人修改过呢？可以通过对文档或其他数据进行 数字签名 。数字签名 表示对文档进行盖戳，该戳可以证明 B 的身份，且难以被伪造。此外，签名可以保证文档没有被修改过。
要对文档进行数字签名，需要先对文档进行散列，生成一个字符串（不同的散列算法，生成的字符串长度也不同）。该字符串称之为“信息摘要”。将摘要回退到原始数据几乎不可能。
接下来，B 可以使用自己的私钥对信息摘要进行加密，结果即为签名。
接下来， B 可以将签名和原文档一并发给 D.
D 在收到后先使用公钥对数字签名进行解密，得到信息摘要。同时对文档进行散列，得到信息摘要。将两步得到的信息摘要进行对比，如相同，则可确定收到的文档没有被修改过。
现在有不怀好意的 E 知道 D 收到了 B 发给的文档和 B 的公钥。E 使用 B 的名字给 D 发送了自己的公钥，D 如何确保 B 的公钥是真实的呢？
于是就出现了证书颁发机构。B 可以在该机构中注册证书，其中包括 B的公钥及 B 的其他信息。证书颁发机构可在 B 的私钥丢失或不再使用时，撤销证书。同时有其他机构对证书颁发机构进行监督和管理。
现在，如 B 再要发送文档给 D， 则D 在收到文档后，可以先用证书颁发机构的公钥验证证书的有效性。如证书有效，可以拿到 B 的公钥，然后使用公钥来继续上面提到的验证操作。这样就保证了 B 公钥的真实性，避免其它人冒充 B.