První zmínky o technikách blížících se kryptografii (šifrování) jsou několik tisíc let staré. První období, klasická kryptografie, trvalo přibližně do první poloviny 20. století a vyznačovalo se tím, že k šifrování stačila tužka a papír, případně jiné jednoduché pomůcky jako například Vigenèrův čtverec. Během první poloviny 20. století začaly vznikat různé sofistikované přístroje, které umožňovaly složitější postup při šifrování, například Enigma. Tím přibližně začalo druhé období, moderní kryptografie. V současnosti se k šifrování zpravidla nepoužívají specializované přístroje, ale počítače.
Souběžně s kryptografií se vyvíjela kryptoanalýza, která se zabývá prolamováním šifer.
Do 70. let 20. století uchovávaly a rozvíjely kryptografii především vlády, ale především díky vytvoření veřejného šifrovacího standardu DES a objevu asymetrické kryptografie se kryptografie dostala v těchto letech do veřejného sektoru.
Klasická kryptografie náhled|Šifra Skytalé První výskyt kryptografické metody je použití nestandardních hieroglyfů ve starověkém Egyptě přibližně v letech 4500 př. n. l.Tyto hieroglyfy nejsou považovány za seriózní pokus o skrytou či bezpečnou komunikaci, spíše šlo o nějaké intriky nebo pobavení gramotnějších diváků. Dále některé hliněné tabulky z Mezopotámie vykazovaly známky šifrování, nejspíše se jednalo o nějaké recepty, které mohly být komerčně využitelné. Někteří hebrejští vzdělanci používali v letech 600–500 př. n. l. jednoduchou substituční šifru později známou pod jménem atbaš.
Antičtí Řekové znali některé šifry. Sparta používala jednoduchou transpoziční šifru nazývanou skytalé. Další metoda byla vynalezena řeckým historikem Polybiosem: Polybiův čtverec. Také Římané používali některé jednoduché šifry, například klasickou Caesarovu šifru a její obměny (přibližně 50 let př. n. l.). Existují také zmínky o knize Římská vojenská kryptografie, ale bohužel se tato kniha ztratila.
Středověká kryptografie Pravděpodobně nábožensky motivované rozbory textu Koránu vedly arabského matematika Alkinduse k objevu k jedné z nejzákladnějších technik kryptoanalýzy – frekvenční analýzy. Prakticky všechny šifry zůstaly touto klasickou frekvenční analýzou zranitelné až do objevení polyalfabetické šifry Leona Albertiho, které znemožnila použití jednoduché frekvenční analýzy díky použití dvou šifrových abeced namísto jedné, jako tomu bývalo zvykem u dřívějších šifer. Alberti je proto někdy nazýván „Otec západní kryptografie“ (v originále: „Father of Western Cryptology“). Johannes Trithemius ve svém díle Poligraphia objevuje „Tabula recta“. Tento objev je později znám jako Vigenèrův čtverec, což je zásadní součást Vigenèrovy šifry, kterou v 16. století vymyslel francouzský kryptograf a diplomat Blaise de Vigenère.
Ačkoliv bývá Alberti obvykle považován za objevitele polyalfabetických šifer, jeden z článků profesora Ibrahima Al-kadiho zmiňuje, že na základě objevených rukopisů Arabové znali a používali polyalfabetické šifry přibližně 500 let před Albertim.
Kolem roku 800 n. l. napsal arabský matematik Alkindus knihu o kryptografii s názvem Risalah fi Istikhraj al-Mu'amma (Rukopis o dešifrování zašifrovaných zpráv). V této publikaci popisuje prvotní techniky kryptoanalýzy, včetně polyalfabetické šifry, klasifikaci šifer, arabskou fonetiku a syntax jazyka a především jako první popisuje principy frekvenční analýzy, do které zahrnul i statistickou analýzu arabského jazyka jako je výskyt písmen a některé vztahy mezi písmeny.
Na přelomu 14. a 15. století napsal egyptský matematik Ahmad al-Qalqashandi 14dílnou encyklopedii Subh al-a 'sha, ve které byla část věnována právě kryptografii. Tyto texty pravděpodobně napsal Taj ad-Din Ali ibn ad-Duraihim ben Muhammad ath-Tha 'alibi al-Mausili, ale jeho vlastní publikace o kryptografii byly ztraceny. V encyklopedii byla popsána spousta šifer, jak některé substituční šifry, tak i transpoziční šifry a nejspíše zde byla poprvé popsána šifra s vícenásobnými záměnami u jednotlivých písmen. Také zde byla ukázka použití kryptoanalýzy, konkrétně frekvenční analýzy. Součástí byla i tabulka výskytu písmen v textu a skupiny písmen, které se za sebou nemohou objevit v textu.
Kryptografie v Evropě nabyla na významu především díky politice a náboženským revolucím. Během renesance se kryptografie velmi rozšířila v italských městských státech, přičemž některé tamější šifry vycházely z Albertiho polyalfabetické šifry. Tyto šifry ale nebyly tak silné, jak si její objevitelé mysleli, a pravidelně byly prolamovány. Tento přehnaný optimismus v kryptografii někdy zůstává i dodnes a představuje velký problém; je prakticky nemožné přesně určit, jak moc je kryptografický systém bezpečný či zranitelný. Protože není možné přesně změřit bezpečnost systému, odhady, případně i naděje, jsou v oblasti bezpečnosti šifer časté. Současné šifry například spoléhají na to, že P se nerovná NP. Pokud by někdo dokázal opak, tedy rovnost, bylo by to pro dnešní kryptografii smrtící. Kryptografie, kryptoanalýza, tajní agenti a zrada poslů hráli hlavní roli v případu Babington během vlády královny Alžběty I., která nechala popravit svou nevlastní sestru Marii Stuartovnu.
Mimo Evropu se od konce islámské Zlaté éry kryptografie příliš nevyvíjí, v Japonsku nebyla používána asi až do roku 1510. Pokročilé metody šifrování nebyly známy přibližně do roku 1860, kdy se Japonsko více otevřelo západu. Během dvacátých let 20. století polští námořní důstojníci pomohli Japonsku s vývojem dalších šifrovacích technik.
Kryptografie od roku 1800 do druhé světové války Přestože má kryptografie dlouhou historii, až do 19. století se šifrování vyvíjelo spíše stylem ad hoc či pokus-omyl. Kryptografie v této době sestávala především z nasbíraných nepsaných pravidel či odhadů, jako například kryptografický spis Augusta Kerckhoffse z druhé poloviny 19. století. Edgar Allan Poe používal systematické metody k prolamování šifer ve čtyřicátých letech 19. století. O své schopnosti se zmínil ve filadelfském časopisu Alexander's Weekly (Express) Messenger, očekávaje zašifrované texty. Nakonec se mu podařilo rozluštit téměř všechny došlé šifrové zprávy. Jeho úspěch otřásl veřejností na několik měsíců. Později napsal ke kryptoanalýze esej, která pomohla začínajícím britským kryptoanalytikům rozluštit německé kódy a šifry během první světové války.
Kryptografie byla také zapojena do popravy nizozemské tanečnice Mata Hari, která byla zároveň vojenskou špionkou. Roku 1917 ji prozradila slabá šifra, která se dostala do rukou Francouzům. Podobným případem se stala Dreyfusova aféra, při které měl ale Alfred Dreyfus více štěstí a nakonec byl zproštěn obžaloby za velezradu.
V první světové válce se v Pokoji 40 (v originále „Room 40“) podařilo rozluštit německou tajnou námořní šifru, což hrálo důležitou roli v námořních událostech během války, zejména při odhalení několika průniků Němců do Severního moře. To nakonec vyústilo v bitvu u Dogger Banku a Bitvu u Jutska, kde britská flotila díky dešifrování německých zpráv vyplula nečekaně proti německé. Nejdůležitější událostí se ale nejspíše stalo dešifrování Zimmermannova telegramu, což zapříčinilo vstup tehdy neutrálních USA do války.
V roce 1917 Gilbert Vernam navrhl šifru, která je dodnes známa jako Vernamova šifra; je jedinou šifrou, u které je proveden důkaz, že je nerozluštitelná. Princip spočívá v tom, že šifrujeme zprávu náhodným klíčem, který je stejně dlouhý jako zpráva. Díky tomu se během šifrování nevyskytuje žádné opakování, což bývá obvyklou slabinou většiny šifrovacích metod. Jeho objev vedl k rozvoji mechanických strojů, sloužících k šifrování.
thumb|M-94 byl šifrovací stroj americké armády používaný od roku 1922.
Matematické metody šifrování se před druhou světovou válkou rozmnožily kolem roku 1932, především díky William F. Friedmanově aplikaci statistiky na kryptoanalýzu a díky práci polského matematika Mariana Rejewskiho, který částečně prolomil německou Enigmu.
Kryptografie za druhé světové války náhled | Enigma byla široce využívána nacistickým Německem. Její dešifrování bylo pro spojence životně důležité. thumb|Americký šifrovací stroj M-209 používaný od roku 1942.
I přesto, že mechanické a elektromechanické šifrovací stroje za druhé světové války byly nepraktické (manuální), velice hojně se využívaly. Za války bylo provedeno mnoho pokroků a vylepšení v oboru šifrování i dešifrování, vše bylo samozřejmě přísně utajeno. Veškeré informace z tohoto období byly odtajněny až po vypršení 50leté lhůty. Poté se pomalu otevřely britské i americké archivy, ze kterých se objevilo mnoho memoárů a článků.
Němci využívali v několika variantách elektromechanický stroj (s několika rotory), který vyvinuli ve známou Enigmu. Polský matematik Marian Rejewski v roce 1932 odvodil detailní strukturu německé Enigmy za použití omezené dokumentace od kapitána Gustava Bertranda z francouzské vojenské rozvědky. Jednalo se o největší průlom v oboru dešifrování za tisíc let a více (dle historika Davida Kahna). Rejewski a jeho kolegové ze šifrovacího oddělení () pokračovali ve čtení Enigmy a snažili se držet krok s evolucí německých komponent a šifrovacích postupů. Ve Varšavě, kde se 25. června 1939 už schylovalo k válce, byli zasvěceni do tajů dešifrování Enigmy francouzští a britští zástupci zpravodajských služeb.
Brzy po německé invazi do Polska byl celý personál šifrovacího oddělení evakuován na jihovýchod. Jakmile Sovětský svaz napadl Polsko z východu, přešli do Rumunska. Odtud se dostali do Paříže a v její blízkosti pokračovali v prolamování Enigmy. Spolupracovali s britskými kryptology v Bletchley parku, čímž dešifrování urychlili. Za urychlením stálo mnoho šachových mistrů a matematiků, například Gordon Welchman, Max Newman a Alan Turing (koncepční zakladatel moderní výpočetní techniky). Úspěchy v dešifrování samozřejmě zaznamenávalo i Německo. Největším úspěchem bylo prolomení Námořní šifry č. 3 (), což mělo za následek sledování a následné potopení celého konvoje v Atlantiku. Jenom díky Ultra (šifrovací informace získané z německého signálu) bylo ministerstvo námořnictví přesvědčeno ke změně šifrovacích kódů. Na konci války dne 19. dubna roku 1945 hlavní britští vojenští důstojníci uvedli, že by nikdy nemohli odhalit prolomení německé Enigmy, protože by to poraženým nepřátelům dalo šanci říct: „We are not well and fairly beaten.“ (Nebyli jsme dobře a spravedlivě biti).
Kryptologové z námořnictva Spojených států amerických (US NAVY) ve spolupráci s britskými a nizozemskými kolegy po roce 1940 pronikli do několika japonských námořních šifrovacích systémů. Jeden z nich, JN-25, skvěle vedl k vítězství USA v bitvě u Midway, přičemž Japonsko toto šifrování stále používalo, o prolomení vůbec nic nevěděli. Americké vojenské skupině SIS (signální zpravodajská služba) se podařilo prolomit japonský nejvyšší bezpečnostní systém, elektromechanický krokovací přepínač, ještě před začátkem války. Američané ho nazvali Purple Code. Američané se odkazovali na informace získané z kryptoanalýz, zejména ze zmiňovaného Purple Code, projekt těchto analýz nazvali Magic. Britové případně využívali Ultra pro získávání informací z kryptoanalýz, které odposlouchávaly zabezpečený přenos zpráv hned několika druhy Enigmy. Dříve se britské Ultra říkalo Bonifác, jednalo se o krycí jméno z důvody případné zrady. Nepřítel by se pak domníval, že zdrojem je jeden agent.
Také německá armáda nasadila několik mechanických pokusů o Vernamovu šifru. Bletchley park je nazval FISH šifrováním (proudová šifra). Max Newman se svými kolegy vytvořil a následně dodal prolamovací zařízení Heath Robinson a první digitální programovatelný počítač nazvaný Colossus, který měl pomoci při kryptoanalýzách. Německé ministerstvo zahraničí začalo používat Vernamovu šifru v roce 1919, některé z těchto přenosů byly přečteny v druhé světové válce částečně jako výsledek oživení některých klíčových materiálů v Jižní Americe, které zde byly bez dostatečné péče německého kurýra.