Natomiast klucz publiczny jest udostępniony każdemu, kto zechce zaszyfrować wiadomość.
Ponieważ kryptografia asymetryczna jest o wiele wolniejsza od symetrycznej, prawie nigdy nie szyfruje się wiadomości za pomocą kryptosystemów asymetrycznych. Zamiast tego szyfruje się jedynie klucz jakiegoś szyfru symetrycznego, takiego jak np. AES. Takie protokoły, łączące elementy kryptografii symetrycznej i asymetrycznej, nazywa się hybrydowymi.
Podpisy cyfrowe Strona uwierzytelniająca wylicza skrót () podpisywanej wiadomości. Następnie szyfruje ten skrót swoim kluczem prywatnym i jako podpis cyfrowy dołącza do oryginalnej wiadomości. Dowolna osoba posiadająca klucz publiczny może sprawdzić autentyczność podpisu poprzez odszyfrowanie skrótu za pomocą klucza publicznego nadawcy i porównanie go z własnoręcznie wyliczonym na podstawie wiadomości.
W przypadku RSA klucz prywatny i publiczny można zamienić miejscami. Podpisy cyfrowe są implementowane na bazie szyfrowania, tylko z odwrotnym zastosowaniem kluczy – skrót wiadomości jest szyfrowany kluczem prywatnym, a żeby zweryfikować wiadomość, odszyfrowuje się go kluczem publicznym i porównuje z wiadomością.