Duomenų šifravimas yra procesas, kurio metu grynojo teksto duomenys konvertuojami į šifruotą tekstą, kad jų nebūtų galima nuskaityti. Plačiau žinomas kaip „šifravimas“, šis procesas gali būti atliktas įvairiais būdais ir su skirtinga sėkme. Kai kurie iš geriausių duomenų šifravimo būdų gali trukti šimtmečius, o kitų tipų iššifravimą žmonės, išmanantys tokias užduotis, gali sulaužyti per kelias minutes ar net sekundes. Skaitmeniniame amžiuje žmonės kasdien labai pasitiki duomenų šifravimu. Didelė tikimybė, kad šiandien tam tikru momentu gavote arba išsiuntėte užšifruotus duomenis, net jei tiesiogiai neatlikote duomenų šifravimo ar iššifravimo.
Šiame procese visiškai įprasta paprastojo teksto dalis, kurią gali perskaityti visi, konvertuojama taip, kad ją galėtų perskaityti tik tas, kuris turi raktą. Viena iš paprasčiausių duomenų šifravimo formų yra paprastas abėcėlės pakeitimas, kai abėcėlės raidės sumaišomos, kad būtų sukurtas raktas. Galima nuspręsti, pavyzdžiui, pakeisti abėcėlės raides penkiomis vietomis, kad „E“ reikštų „A“, „F“ – „B“ ir tt, jei tai paprastas klavišas, arba raides būtų galima priskirti atsitiktinai, kad teksto fragmentą būtų sunkiau iššifruoti be rakto.
Abėcėlinį pakeitimą paprastai gana lengva nutraukti; Tiesą sakant, daugelio didžiųjų laikraščių galvosūkių puslapyje yra paprastas pakeitimas, kurį žmonės gali išspręsti. Sudėtingesni duomenų šifravimo metodai gali būti naudojami, kad kodą būtų sunkiau sulaužyti. Naudodami sudėtingus kodus žmonės gali bandyti panaudoti žiaurią jėgą, kad nulaužtų šifravimą, ir galiausiai jiems gali pasisekti, tačiau tai užtruks ilgai. Daugelis šifravimo metodų yra skirti apsaugoti raktą ir leisti laisvai matyti užšifruotus duomenis, remiantis argumentu, kad užšifruoti duomenys yra nekenksmingi tol, kol žmonės negali gauti rakto.
Yra keletas priežasčių, kodėl reikia šifruoti duomenis, kurių dauguma priklauso nuo duomenų apsaugos nuo kitų žmonių akių. Pavyzdžiui, bankai siunčia užšifruotus duomenis apie savo klientus pirmyn ir atgal, o vyriausybės pasitiki šifravimu, kad gautų saugius pranešimus į užsienio ambasadas. Dauguma el. pašto programų siūlo duomenų šifravimą siunčiant ir gaunant, kad el. laiškų negalėtų perskaityti trečiosios šalys, kaip ir svetainės, kuriose tvarkoma asmeninė informacija, pvz., adresai ir kredito kortelių numeriai.
Kai kurie šifravimo protokolai yra standartizuoti, kad žmonės galėtų lengvai bendrauti vieni su kitais, o kitais atvejais raktas gali būti sukurtas specialiai tam, kad jį naudotų konkretūs žmonės, o raktas nėra standartizuotas, kad jį būtų sunkiau nulaužti. Suasmeninti raktai kažkada buvo vienintelis būdas šifruoti duomenis, kol bendrai naudojamas rakto šifravimas leido žmonėms keistis informacija apie raktą atvirame tinkle neatskleidžiant paties rakto turinio.