AES加密解密实现：课程设计与功能详解

本报告是关于成都信息工程学院信息安全09级1班学生周婷婷的密码算法程序设计课程设计，名为“AES加密解密的实现”。AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是1997年由ANSI发起的一个公开征集的分组密码算法，目标是替代当时的安全性不足的三重DES，具备高速、安全且易于在全球范围内使用的特点。AES被要求具备以下特性：速度快于三重DES，至少同等安全；数据分组长度为128比特，密钥长度可变；长期保持至少30年的安全性。 报告详细介绍了AES加密解密的实现过程，包括系统设计、功能模块和系统结构。系统设计部分首先阐述了系统的主要目标，即开发一个能够实现AES加密和解密功能的程序，同时明确了所需的运行环境。接着，报告详细列举了十个关键的功能模块： 1. 字节替换（Byte Substitution）：基础的加密步骤，将明文中的每个字节替换为特定的密钥表中的值。 2. 行移位（Row Shift）：通过位移操作改变字节的排列顺序。 3. 列混合（Column Mix）：采用特定的函数混合不同行的字节，增强混淆性。 4. 密钥加：对数据进行初步的密钥处理。 5. 密钥扩展：生成用于后续轮次的轮密钥（RoundKeys）。 6. 获取RoundKey：根据主密钥生成所需轮密钥。 7. 逆字节替换：解密阶段的反向替换操作。 8. 逆行移位：恢复原始排列。 9. 逆列混合：解密时的反向列混合。 10. 加密和解密：分别实现AES的加密和解密算法流程。 此外，报告还包含了程序界面的预览和测试报告，以确保程序的正确性和用户友好性。最后，结论部分回顾了AES算法的优势以及本次课程设计的意义，展示了学生对于AES加密算法的理解和应用能力。 整个报告展示了周婷婷同学在AES算法的理论知识和编程实践上的深入学习，体现了良好的学习态度和设计能力。