张青凤 ，张凤琴 ，王 蓉

（1.运城学院，公共计算机教学部，山西 运城 044000；2.空军工程大学，计算机系，陕西 西安 710077）

1 Rijndael算法的背景

AES（Advanced Encryption Standard）是美国联邦标准局于1997年开始向全世界征集的加密标准[1]，属于对称加密算法，代表了当今最先进的编码技术，最终获胜的是RijnDael算法。统计显示，即使使用目前世界上运算速度最快的计算机，穷尽128 bit密钥也需要几十亿年的时间，更不用说去破解采用256 bit密钥长度的AES算法了。

Rijndael算法由比利时计算机科学家Vincent Rijmen和 Joan Daemen 开发， 它使用 128 bit、192 bit、256 bit的密钥长度，比 56 bit的 DES更健壮可靠[3]。美国国家标准技术研究所选择Rijndael作为美国政府加密标准AES的加密算法，取代早期的数据加密标准DES[1]。Rijndael作为一种迭代分组加密算法，其数据块长度和密钥长度均是可变的，因此它汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用、灵活等优点被广泛应用在各个领域中。

2 Rijndael算法的设计原理

Rijndael作为加密标准AES算法，其128 bit输入分组用以字节为单位的矩阵方阵描述[4]。该数组被复制到State数组。数据块长度、密钥长度可以被设定为128 bit、192 bit、256 bit三个可选长度，相应的加密轮数分别为10、12、14，每一轮循环都有一个循环密钥，它来自于初始密钥。

2.1 Rijndael算法的加密流程

加密过程分为四个阶段：密钥扩展、轮密钥加、Nr-1（128 bit、192 bit、256 bit密钥长度，Nr分别为 10、12、14）轮变换及最后一轮变换。轮变换包括字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加四个过程，最后一轮变换包括字节代换、行移位和轮密钥加三个过程。其流程图如图1所示。

（1）状态：指明文分组及每次变换的中间结果[4]，是一个4×Nb的矩阵，Nb为数据块长度除以32。……