Обмен публичными ключами. Уязвимость. Сертификация и сеть доверия.
Если люди уже знаю публичные ключи друг друга — то проблема зашифрованного обмена и подтверждения авторства для них решена (средствами асимметричного шифрования и ЭЦП соответственно). Если обмена ключами не было, но есть гарантия, что сообщения доходят в неизмененном виде (то есть решена задача подтверждения авторства), то средства криптографии с открытым ключом [[:w:Алгоритм Диффи — Хеллмана|позволяют]] установить шифрованный канал. А вот наоборот не получится — если мы с кем-то установили шифрованный канал, одного этого недостаточно для уверенности в личности этого человека. Во времена второй мировой главной проблемой криптографии была передача симметричного ключа (который мог разгласить [[:lm ru:крыса-кун|каждый]], кто его знал), то сейчас основную сложность представляет обмен публичными ключами. Разглашать публичные ключи бессмысленно, так как они и так находятся в общем доступе, поэтому часть проблем уходит, но открывается достаточно возможностей для подмены самого публичного ключа, что приводит к перехвату шифрованных посланий (подписанных публичным ключом атакующего) или подделке авторства (за автора подписывается атакующий своим публичным ключом). Одним из решений проблемы дополнение схемы поручителями.
Допустим, существует третья заинтересованная сторона, которая предоставит вам свой ключ вместо ключа вашего корреспондента, а ему в свою очередь такой же фиктивный свой ключ вместо вашего. Тогда эта третья сторона сможет расшифровать ваше сообщение, подменить его тем же самым исходным текстом, только зашифрованным настоящим публичным ключом вашего корреспондента, и переслать ему. Он же, обладая вашим фиктивным ключом (который ему заботливо подсунули), шифрует для вас ответ, также достающийся третьей стороне, которая преспокойно добывает исходный текст и шифрует его вашим настоящим ключом. В результате хитрых манипуляций окажется, что вся сложность перехвата сводится не к криптоанализу и созданию идентичных хэшей электронной подписи, что почти невозможно,<ref>даже при слабом ключе это очень долго, весьма дорого и при длине асимметричного ключа более 1024 бит пока не реализуемо, ведущие криптоаналитики гарантируют это</ref> а к банальной подмене, что вполне реализуемо — было бы сильное желание. Такая атака называется {{Acronym|Man-in-the-middle|Человек посередине}}.
Поэтому публичный ключ также имеет защиту от подмены. При его создании необходимо указать имя и адрес электронной почты (можно ник, если переписка анонимная), с помощью которых ваш корреспондент сможет проверить принадлежность имеющегося у него вашего ключа вам. Также у ключа имеется id (номер) и фингерпринт (отпечаток, также хэш, но уже самого ключа, представляющий собой короткую комбинацию, которую нетрудно проверить). Злоумышленник может сгенерировать свою пару ключей и вписать в публичный ваше имя и адрес электронной почты, но его фингерпринт будет отличаться от вашего. Получив чей-либо ключ из ненадёжного источника, можно легко проверить его, попросив корреспондента прислать его фингерпринт, используя альтернативный способ связи (по телефону или через im). После чего достоверность владения соответствующим закрытым ключом будет равна достоверности выбранного альтернативного способа связи.
Существуют сети доверия, когда, проверив публичный ключ, поручитель подписывает его, и все, кто доверяет этому поручителю, будут считать, что оный принадлежит именно тому, с кем они хотят иметь дело, а не третьей стороне. При этом они сами могут проверить этот ключ вышеуказанным способом. Существуют и государственные сертификационные центры, где можно регистрировать ключи. За некоторую сумму они согласятся выдавать ваш публичный ключ и персональные данные любой требующей подтверждения стороне. Система сертификационных центров, широко эксплуатируемая на государственном уровне и в интернет-торгах, использует набор программного обеспечения X.509, работающий на основе тех же алгоритмов. Но их ПО является коммерческим и {{fact|закрытым}}, а основная задача — создание и заверение электронных подписей, а не криптография.
Алгоритмы симметричного и асимметричного шифрования, а также ЭЦП реализованы в программном обеспечении [[PGP]].
{{Include|Примеры программных реализаций шифров•|Примеры программных реализаций шифров•}}