随着人们对信息安全的重视，对认证加密算法的研究成为近年来密码学中一个非常重要的分支，基于分组密码的认证加密算法由于其具有软硬件实现速度快、便于标准化等特点，在认证加密算法中占有重要的位置。本文研究的是基于分组密码的认证加密算法，主要完成以下内容：　　(1)介绍了认证加密算法的发展历程和几类常见的认证加密方式，之后具体介绍了两个经典的基于分组密码的认证加密算法OCB和GCM。还介绍了CAESAR竞赛中的一个基于分组密码AES的认证加密算法AES-OTR，同时分析了这三个算法的特点，方便与后面设计的算法FOC进行安全性和效率方面的对比。　　(2)研究了基于分组密码的认证加密算法的安全性分析方法，分别从保密性和认证性两个方面进行概率分析，前者主要是计算碰撞发生的概率，后者主要是计算伪造成功的概率。随后介绍了安全性证明过程中用到的相关概念，比如伪随机置换、伪随机函数、碰撞、伪造等，之后展示了一个伪造攻击的例子，对AES–OTR算法的伪造攻击，证明了伪造方法的有效性，并且计算了伪造成功的概率。　　(3)设计了一个基于分组密码AES的算法FOC，详细介绍了FOC算法结构、加密和标签产生过程、解密和校验过程，最后介绍了FOC算法的优点。　　(4)对FOC算法进行了安全性证明，从保密性和认证性两个方面分别进行概率分析，证明FOC算法是安全的；为了提高FOC算法的实现效率，算法的实现过程使用了Intel公司的新指令，如AES新指令、128位异或指令、128位不进位乘法指令；最后对比了FOC算法和OCB、AES-OTR算法的安全界,得到FOC算法的安全界更低，这说明FOC算法更加安全，之后又对FOC算法和前面介绍的OCB、GCM、AES-OTR这三个算法进行效率方面的对比，得到FOC算法的实现效率比这三个算法都要高。