Die hybriden Verschlüsselungsverfahren sollen den Verschlüsselungsaufwand und die langsame De- und Entchiffrierung der asymmetrischen Verschlüsselung kompensieren. Die hybriden Verfahren kombinieren die Vorteile der symmetrischen Verschlüsselung, nämlich die höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit durch schnellere Algorithmen, mit denen der asymmetrischen Verschlüsselung, mit dem öffentlichen Schlüsselaustausch. Deshalb wird für den Nachrichtenaustausch die symmetrische Verschlüsselung benutzt, für den Schlüsselaustausch asymmetrische Verfahren.

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Bei der Hybrid-Verschlüsselung wird zunächst ein Sitzungsschlüssel für nur eine Sitzung erzeugt. Dieser wird mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt und dem Empfänger übermittelt. Die Nachrichten werden mit dem Sitzungsschlüssel chiffriert und an den Empfänger übertragen. Dieser dechiffriert mit seinem privaten Schlüssel aus dem übermittelten Sitzungsschlüssel einen Schlüssel zur Dechiffrierung der verschlüsselten Nachrichten.

Verschlüsselungsverfahren, die mit dieser Technik arbeiten sind u.a. Pretty Good Privacy (PGP) und S/MIME.