大體組成
與傳統密碼體制加密和解密使用相同密鑰不同，公鑰密碼體制有兩個密鑰：
公鑰密碼體制的數學模型如5-1所示
情景：Alice要發送信息m給Bob
1. Alice用Bob的公鑰PU（b）加密m並發送
2. Bob接受加密后的信息，用只有自己知道的私鑰PR（b）進行解密，得到m
由於算法的嚴謹性，任何不知道Bob的私鑰的人，都無法對加密的信息進行解密，也無法從公鑰PU（b）推導出私鑰PR（b）。
主要用途（局限性）
由於速度比對稱密碼算法要慢幾個數量級，因此公鑰密碼算法至今主要用於數據安全，或用於短數據和密鑰的加密。
實用的公鑰密碼體制應該滿足以下的要求：
(1) 參與方B容易通過計算產生一對密鑰 公開密鑰PU（b）和私有密鑰PR（b）。
（2）發送方A容易通過計算產生密文：c＝ePUb（m）
（3）接收方B容易通過計算解密密文：m＝dPRb（c）＝dPRb(ePUb(m))
（4）他人即使知道公開密鑰PUb，要確定私有密鑰PRb在計算上是不可行的。
（5）他人即使知道公開密鑰PUb和密文c，要想恢復報文m在計算上也是不可行的。
（6）加密和解密函數可以以兩個次序中的任何一個來使用:
m＝dPRb(ePUb(m)) m=ePUb(dPRb(m))
本質上是設計一種陷門單向函數。
陷門單向函數是密碼學的核心。
陷門單向函數的定義：
• 正向計算容易。即如果知道x，計算y=f(x)相對容易。
• 反向計算極其困難。即如果知道y =f(x), 反向計算x=f^(−1) (y)非常困難
• 存在陷門δ，已知δ 時,對給定的任何y，若相應的x存在，則計算x使y=f(x)是容易的
至少三種攻擊方式進行破解：
• 強力攻擊(對密鑰)
密鑰窮舉法搜索可能的私鑰。
解決方法：密鑰長度要足夠長（但同時也增加了解密加密的速度）
• 公開密鑰算法本身可能被攻破
從數學上對陷門單向函數尋求突破，從公鑰PU推導出私鑰PR。
目前沒有嚴格證明該方法無效
• 可能報文攻擊(對報文本身的強力攻擊)
因為知道公鑰PU，攻擊者完全可以窮舉所有可能的明文，用公鑰來逐一加密這些明文，必有一個加密加過與截獲的密文相同。
解決方法：明文也要足夠長