信息安全，具体地说就是保证信息的保密性、完整性、真实性、占有性。
保密性是指系统中的信息必须按照该信息拥有者的要求保证一定的秘密性，不会被未经许可的第三方非法获取。系统必须阻止一切对秘密信息的非授权访问或泄露。
完整性是指系统中的信息应当安全、准确、有效，要求数据不能被非法改动或删除。完整性是信息安全的最基本要求。为了实现完整性，可以借助本章讲述的数字签名、加密等措施，从而有力地保护数据的完整。
真实性是指对信息的发送者身份的确认或系统中有关主体的身份确认，这样可以保证信息的可信度。信息的真实性可以通过数字签名、公钥加密等方式来实现。
占有性是指要保护信息赖以存储的节点、介质、载体等不被盗用或窃取。保护信息占有性的方法有使用版权、专利、商业秘密性，提供物理的或逻辑的存取限制方法，维护和检有关窃取文件的记录等。
加密和解密
密码学是研究加密方法、秘密通信的原理，以及解密方法、破译密码的方法的一门科学。
加密和解密的过程大致如下：首先，信息的发送方准备好要发送信息的原始形式，叫作明文。然后对明文经过一系列变换后形成信息的另一种不能直接体现明文含义的形式，叫作密文。由明文转换为密文的过程叫作加密。在加密时所采用的一组规则或方法称为加密算法接收者在收到密文后，再把密文还原成明文，以获得信息的具体内容，这个过程叫作解密。解密时也要运用一系列与加密算法相对应的方法或规则，这种方法或规则叫作解密算法。在加密、解密过程中，由通信双方掌握的参数信息控制具体的加密和解密过程，这个参数叫作密钥。密钥分为加密密钥和解密密钥，分别用于加密过程和解密过程。
在加密和解密的过程中，如果采用的加密密钥与解密密钥相同，或者从一个很容易计算出另一个，则这种方法叫作对称密钥密码体制，也叫作单钥密码体制。反之，如果加密和解密的密钥并不相同，或者从一个很难计算出另外一个，就叫作不对称密钥密码系统或者公开密钥密码体制，也叫作双钥密码体制。
一、对称秘钥加密算法
对称密钥密码体制中，加密和解密过程中所使用的是同一个密钥，或者即使加密密钥和解密密钥不同，但是很容易地由一个计算出另外一个。显然，在这种密码体制中，密钥成为整个秘密通信的核心，整个加密系统的安全性完全以密钥的保密为基础。如果密钥暴露，则整个密码体制就完全失去了保密的效果。所以说，密钥的保密是对称密钥加密体制安全保密的关键，必须妥善保存并经由可靠的渠道传递。
对称密钥加密算法有多种，例如，DES (Data Encryption Standard，数据加密标准）、IDEA (International Data Encryption Algorithm，国际数据加密算法）、Skipjack、3DES、GDES、New DES、Lucifer、FEAL N、LOKI91、RC4、RC5 等。
二、不对称秘钥加密算法
对称密钥加密方法是加密、解密使用同样的密钥，由发送者和接收者同时保存，在加密和解密时使用相同的密钥。采用这种方法的主要问题是密钥的生成、导入、存储、管理、分发等过程比较复杂，特别是随着用户的增加，密钥的需求量成倍增加。而在较大规模的信息系统中，大量密钥的分配与管理是一个难以解决的问题。
与对称密钥加密方法不同，不对称密钥加密技术在对信息进行加密和解密时，需要分别采用两个不同的密钥，因此也称为双钥加密方法。它在运算中，先产生一对密钥，其中之是保密密钥，由用户自己保存，不能向外界泄漏，简称私钥；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在公共目录中列示，简称公钥，因此也称公开密钥加密方法。
只有使用私钥才能解密用公钥加密的数据，同时使用私钥加密的数据只能用公钥解密。在通信过程中，如果发送者要向接收者发送保密信息，则需要先用接收者的公开密钥对信息进行加密，然后发送给该接收者，接收方用其私钥能够顺利解密。而其他人即使收到加密的密文也无法正确解读，从而达到保密通信的目的。
公开密钥加密方法中，要想达到良好的加密效果，算法上必须做到：在计算上产生密钥常容易；已知公钥的情况下对明文加密在计算上很容易实现；已知私钥的情况下对密文解密在计算上很容易实现；尽管用于加密和解密的两个密钥在数学上是相关的，但是在已知公钥的情况下，要想求得私钥在计算上不可行；已知公钥和密文的情况下，要想求得明文在计算上不可行。只有做到以上几点，才能有效地防止攻击者对算法的破译。
不对称密钥加密算法有多种，例如，RSA、背包密码、Mceliece、Diffe Hellman、Rabin、 Ong Fiat Shamir、零知识证明的算法、椭圆曲线、Elgamal 等。