Szyfry symetryczne, w odróżnieniu do szyfrów asymetrycznych, charakteryzują się tym, iż do szyfrowania oraz deszyfrowania używany jest identyczny klucz. Za pomocą tego klucza nadawca szyfruje wiadomość, którą następnie przesyła odbiorcy zwykle niezabezpieczonym kanałem. Problem pojawia się gdy nadawca musi przekazać odbiorcy klucz niezbędny do odszyfrowania wiadomości. To właśnie na tym kluczu opiera się bezpieczeństwo całego algorytmu, dlatego tak ważnym jest utrzymanie go w ścisłej tajemnicy i wysłanie do odbiorcy bezpiecznym kanałem. Po otrzymaniu klucza, odbiorca jest w stanie odczytać otrzymaną wiadomość. Ogólna zasada działania szyfru symetrycznego przedstawiona została na rysunku poniżej.
Co to są szyfry symetryczne zostało wyjaśnione na poniższym filmiku.
Niewątpliwą wadą tego rodzaju algorytmów jest konieczność zastosowania dodatkowych środków ostrożności podczas przekazywania klucza odbiorcy i powinien być przekazywany w taki sposób by nikt niepowołany nie dowiedział się o jego istnieniu. Gdyby klucz ten wpadł w ręce osoby niepowołanej, mogłaby ona nie tylko przeczytać zaszyfrowaną wiadomość, ale także zmienić jej treść i przesłać fałszywe informacje do odbiorcy. Tak więc bezpieczeństwo tego szyfrów symetrycznych zależy przede wszystkim od jakości bezpieczeństwa klucza.
Szyfry symetryczne podzielić można na dwa typy: strumieniowe (np. RC4) oraz blokowe (np. DES). W algorytmach blokowych jednostką przetwarzania jest grupa bitów zwana blokiem. Standardowe rozmiary bloku oraz kluczy to 64, 128, 192 lub 256 bitów, lecz we współczesnych czasach klucze o rozmiarze poniżej 128 bitów nie zapewniają już bezpieczeństwa. Szyfry strumieniowe w odróżnieniu od blokowych nie wymagają oczekiwania na zaszyfrowanie całego bloku danych, lecz szyfrują pojedyncze znaki. Najczęściej jednostką przetwarzania jest 1 bit lub bajt.
Rodzaje szyfrów, szyfry blokowe, algorytm DES oraz algorytm AES zostały szczegółowo wyjaśnione na poniższym filmie.
Algorytm DES, czyli Data Encryption Standard jest jednym z najpopularniejszych szyfrów blokowych. Dane w tym algorytmie szyfrowane są w blokach o długości 64 bitów. Klucz także szyfrowany jest w bloku o 64 bitach, jednakże co 8 bit jest bitem parzystości, czyli w rzeczywistości klucz ma długość 56 bitów. W związku z małą długością klucza w dzisiejszych czasach ten algorytm nie zapewnia bezpieczeństwa, a jego miejsce zajął AES.
Algorytm AES, czyli Advanced Encryption Standard to obecnie najpopularniejszy symetryczny blokowy algorytm szyfrujący i następca algorytmu DES. Operuje on na blokach tekstu o długości 128 bitów, czyli 16 bajtów. Zapewnia on bezpieczeństwo dzięki możliwości zastosowania kluczy o długości 128, 192 lub 256 bitowych. Niestety posiada on tą samą wadę co inne szyfry symetryczne, jeśli klucz zostanie przechwycony przez niepowołaną osobę może ona zarówno odczytywać jak i zmieniać zaszyfrowaną wiadomość.
Doskonałym przykładem szyfru strumieniowego jest RC4. Został on opracowany w 1987 roku przez Rona Rivesta z RSA Security. Do 1994 roku był to prawdopodobnie najpopularniejszy algorytm strumieniowy. Wykorzystany został między innymi w protokole bezpieczeństwa WEP w bezprzewodowych sieciach komputerowych. Długość klucza mieści się zwykle w przedziale 40 – 128 bitów, dlatego algorytm ten w dzisiejszych czasach stosunkowo łatwo złamać.