وتعتمد البنية التحتية الرئيسية العامة على المبادئ الرياضية لتمكين الاتصالات الرقمية المأمونة، وتستخدم الخوارزميات البكائية لضمان السرية والنزاهة والتوثيق في التفاعلات الإلكترونية.

التشفير اللامتر

وفي صميم نظام المعلومات المسبقة عن علم هو الترميز غير المتناظر الذي ينطوي على زوج من المفاتيح: مفتاح عام ومفتاح خاص، وتتيح العلاقة الرياضية بين هذه المفاتيح تبادل البيانات بشكل آمن، ولا يمكن فك شفرة البيانات بالمفتاح العام إلا بالمفتاح الخاص، والعكس بالعكس.

الرياضيات الرياضية

وتشمل الخوارزميات المشتركة المستخدمة في مرفق المفاتيح العمومية وكالة RSA وECC (Elliptic Curve Cryptography) وDSA.() وتستند هذه الخوارزميات إلى مشاكل رياضية معقدة يصعب حلها حسابياً، مثل المعامل الأولية وقطع الأشجار المميزة، ويعتمد أمنها على صعوبة هذه المشاكل.

الشهادات الرقمية والثقة

وتصدر شهادات رقمية من سلطات الشهادات وتحتوي على المفتاح العام إلى جانب معلومات الهوية، وتُنشأ الثقة في هذه الشهادات من خلال التوقيعات البكائية التي تُنتج باستخدام خوارزميات رياضية، مما يضمن صحة حامل الشهادة.

الإدارة والأمن الرئيسيان

كما يشمل الأمن المواضيعي في مرفق المفاتيح العمومية ممارسات إدارية رئيسية، ومن الضروري توفير وتخزين وتوزيع المفاتيح لمنع الوصول غير المأذون به، كما أن البروتوكولات الإبتدائية والمقاييس الرياضية تشكل أساس هذه الممارسات للحفاظ على أمن النظام عموما.