尤紫云，刘晓东

（1.武汉邮电科学研究院，湖北武汉 430070；2.武汉虹旭信息技术有限责任公司，湖北 武汉 430070）

由于网络的广泛应用，信息安全[1]已成为保障网络环境的关键因素。在网络上有效地安全传输数据信息，保证信息的真实性、完整性和不可抵赖性是数据加密技术[2]的重中之重。

在对称加密算法中，如AES 算法，具有速度快、加密强度高、便于实现的优点，但是依然存在局限性，此算法的密钥分配与管理[3]比较困难。而非对称加密算法的密钥分发与管理简单并且有更高的加密强度，但是运算速度较慢。因此，将对称加密算法和非对称加密算法相结合，弥补各自算法的局限。因此文中提出基于AES 算法和ECC 算法的混合加密方案[4]，采用AES 算法对明文加密，而ECC 算法加密管理密钥实现数字签名。该方案能有效地提高信息传输的安全性和效率，使网络传输变得更加安全可靠。

1 AES算法

1.1 AES算法结构描述

AES(Advanced Encryption Standard)可称为高级数据加密标准，属于对称加密算法[5]，它也是一种基于分组迭代的加密算法。AES 算法的密钥长度可独立指定为128 bits，192 bits 或256 bits，在AES 数据加密标准中规范了明文分组长度为128 bits。

在AES 算法中数据块要经过多次数据变换，每一次变换产生一个中间结果，这个中间结果为状态。此状态可以用二维字节数组来表示，也就是一个状态矩阵，该矩阵的行数为4，列数Nb=分组长度/32。种子密钥也可以类似地用一个状态矩阵表示，同样以字节为元素，行数为4，列数Nk=密钥长度/32。Nb和Nk共同决定了算法的迭代轮数Nr，由于在AES 算法中分组长度固定128 bits，因此迭代的轮数可以由密钥长度推得。……