Stream cipher melakukan enkripsi dengan melakukan operasi XOR antara plaintext dan kunci pseudo-random. One-time pad (OTP) merupakan stream cipher teraman karena setiap kunci hanya digunakan sekali, namun kuncinya harus sepanjang plaintext. Pembangkit bilangan acak seperti LCG dan LFSR sering digunakan untuk menghasilkan kunci pseudo-random pada stream cipher.