رمزنگاری نامتقارن، با بهره‌گیری از زوج کلیدهای عمومی و خصوصی، اساس تبادل امن اطلاعات را بنا می‌نهد. در این روش، اطلاعات با کلید عمومی رمز شده و تنها با کلید خصوصی متناظر قابل گشایش است. اما حفظ امنیت کلید عمومی در برابر حملات Man-in-the-Middle و توزیع امن آن، چالشی دائمی است. فرمول پایه تبادل کلید دیفی-هلمن ($g^a \pmod{p}$ و $g^b \pmod{p}$ برای تولید کلید مشترک $g^{ab} \pmod{p}$) را در نظر بگیرید؛ در این فرمول، محاسبه $a$ از روی $g^a \pmod{p}$ (مسئله لگاریتم گسسته) بسیار دشوار است و امنیت آن بر همین اصل استوار است.