不同的勒索病毒在資料加密與防止使用者取得解密金鑰的手法上各有差異。舊式勒索病毒大多使用「用戶端」或「伺服器端」非對稱式加密，但也有些採用簡單的對稱式加密。新式勒索病毒則會結合兩者來提高攻擊成效。

今日的勒索病毒駭客很少單純只用對稱式加密，對稱式加密不論加密或解密都使用同一把金鑰，這把金鑰通常儲存在本機系統上。因此，只要資安專家及研究人員能找到這把金鑰，就能直接將資料解密而不需支付贖金。為了解決這項問題，駭客現在大多採用混合式加密。

非對稱式加密會使用一把所謂的「公開金鑰」來加密 ，然後再使用另一把所謂的「私密金鑰」來解密。一個常用的加密演算法就是 RSA 加密 (這也是 HTTPS 協定所用的加密方式)。在速度上，RSA 加密比對稱式加密慢許多，而且駭客必須等所有檔案都加密完成之後才能將私密金鑰發送給伺服器。

勒索病毒會在完成加密、將私密金鑰傳給駭客的伺服器之後，就將金鑰從本機刪除。此時駭客有一個風險就是電腦有可能在完成加密之前就已離線。這樣的情況下，駭客的伺服器就永遠不會收到私密金鑰，如此一來駭客也無法勒索贖金。

伺服器端非對稱式加密會在電腦上線時才執行檔案加密，藉此解決用戶端非對稱式加密的問題。駭客的伺服器會產生一對「公開/私密」金鑰，然後用伺服器的公開金鑰來將檔案加密。

當受害者支付贖金時，駭客就會提供私密金鑰給受害者將檔案解密。這樣的作法對駭客的風險是，您可以在私密金鑰傳送過程中加以攔截，就能取得金鑰。一旦取得私密金鑰，就能分享給其他受害企業，讓勒索病毒失去威脅作用。

駭客發現，早期的勒索病毒會有上述的弱點，因此他們設計了一種混合式加密機制。在這個機制中，軟體會產生兩組成對的金鑰，再配合一連串的加密來解決先前的問題。這一連串的加密運作方式如下：

1. 使用對稱式金鑰來加密檔案。
2. 由軟體產生一對用戶端金鑰，使用用戶端公開金鑰來將前面的對稱式金鑰加密。
3. 由軟體產生一對伺服器端金鑰，使用伺服器端公開金鑰來將用戶端私密金鑰加密，然後傳送給駭客。
4. 當受害者支付贖金之後，駭客使用伺服器端私密金鑰來解開用戶端私密金鑰，然後將這個金鑰傳給受害企業，企業再用這把金鑰解開檔案加密的對稱式金鑰。