Protokół Diffiego-Hellmana – protokół uzgadniania kluczy szyfrujących, opracowany przez Witfielda Diffiego oraz Martina Hellmana w 1976 roku. Jego siła oparta jest na trudności obliczenia logarytmów dyskretnych w ciałach skończonych. Klucz uzgodniony za pomocą tego algorytmu może zostać wykorzystany do szyfrowania komunikacji. Algorytm pozwala bezpiecznie uzgodnić klucz, nawet jeżeli istnieje osoba, która podsłuchuje proces uzgadniania klucza, nie chroni jednak przed atakami typu man in the middle. Algorytm nie nadaje się do szyfrowania i deszyfrowania wiadomości.
Opis protokołu Protokół Diffiego-Hellmana służy do ustalenia wspólnego tajnego klucza przy użyciu publicznych środków komunikacji. Następujący diagram przedstawia ogólną ideę uzgodnienia klucza na przykładzie kolorów zamiast liczb. Kluczowe dla procesu jest to, że Alicja i Bob używają jedynie prostej operacji mieszania kolorów. Operacja ta powinna być możliwie trudna do odwrócenia (być funkcją jednokierunkową). Wygenerowany klucz jest praktycznie niemożliwy do odtworzenia przez osobę podsłuchującą.