目  录

1． 背景与意义 4

2. 系统设计 5

2.1系统主要目标 5

2.2主要软件需求（运行环境） 5

2.3功能模块与系统结构 6

3 系统功能程序设计 8

3.1基本要求部分 8

3.1.1 字节替换 8

3.1.2行移位 9

3.1.3列混合 11

3.1.4密钥加 13

3.1.5密钥扩展 14

3.1.6获取RoundKey 16

3.1.7逆字节替换 17

3.1.8逆行移位 17

3.1.9逆列混合 19

3.1.10加密 20

3.1.11解密 23

4. 测试报告 26

5．结论 29

参考文献 30

1.背景与意义 

由于AES应用了，感觉这算法的分组为固定长度的128bit，而密钥却有三种，分别为128，192，256bit，对应三种不同轮数分别为10轮，12轮，14轮。这就加大了算法实现的难度，加上每轮的4种变换，更加体现了算法的复杂性，所以我采用的AES来实现。不仅加深了我对密码算法本身的认识，更加巩固了我本来不是很熟悉的C语言。AES算法采用的不可约多项式是p（x）=（84310），共256个多项余式构成了一个有限域，在这有限域上要用到字节运算和字运算。 随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求，因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即AES[1]。AES即高级加密标准,作为传统堆成加密算法标准DES的替代者,有美国国家标准与技术研究所于1997年提出征集该算法的公告.1999年3月22日,NIST从15个候选算法中公布了5个候选算法进入第二轮悬着:MARS、RC6、Rijindael、SERPENT和Twofish。经过三轮的筛选，2000年10月2日，以安全性（稳定的数学基础、没有算法弱点、算法抗密码分析的强度、算法输出的随机性）、性能（必须能再多种平台上一较快的速度实现）、大小（不能占用大量的存储空间和内存）、实现特性（灵活性、硬件和软件适应性、算法的简单性等）为标准而最终选定了两个比利时研究者Vincent Rijmen和Joan Daemen发明的Rijndael算法，并于2001年正式发布了AES标准。此算法将成为美国新的数据加密标准而被广泛应用在各个领域中。尽管人们对AES还有不同的看法,但总体来说,AES作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。AES设计有三个密钥长度:128,192,256位，相对而言，AES的128密钥比DES的56密钥强1021倍[2]。AES算法主要包括三个方面：轮变化、圈数和密钥扩展。本文以128为例，介绍算法的基本原理；结合AVR汇编语言，实现高级数据加密算法AES。