O One-time pad é uma cifra de criptografia simétrica simples em que a mensagem é combinada com uma chave de mesmo comprimento que a própria mensagem. Essa é uma criptografia completamente inquebrável, desde que a chave seja usada uma só vez para cada mensagem.
Em cifras em que a mensagem é um conjunto de letras do alfabeto, associamos cada letra a um elemento de \(\mathbb{Z}_{26}\) e escolhemos uma chave de tamanho igual ao da mensagem, também associada a elementos de \(\mathbb{Z}_{26}\). Para criptografar, basta somar os valores da chave aos da mensagem, módulo 26. Para decriptografar, basta fazer o oposto, subtraindo os valores da chave dos do criptotexto, obtendo novamente os valores originais da mensagem.
Em cifras em que a mensagem é uma string binária, o mesmo é feito, mas, como a soma mod 2 bit a bit é simplesmente a operação XOR, fazemos um XOR da mensagem com a chave para criptografar, e um XOR do criptotexto com a chave para decriptografar.
Note que a segurança da chave se baseia toda no fato de que não há como haver padrão estatístico no criptotexto, uma vez que a chave é escolhida de forma arbitrária. Apesar disso, se a mesma chave for utilizada diversas vezes, essa cifra se torna equivalente à Cifra de Vigenère-Vernam.