本研究来源于省自然科学基金课题“计算机通信网络变结构数据加密与安全研究”。随着信息与通信技术的飞速发展，信息安全、通信保密尤其是网络安全日益受到了人们的重视。本文主要研究基于变结构的分组密码理论与技术及其应用。本研究具有一定的理论意义，它对于信息安全、通信保密以及网络安全具有较好的实际意义。密码技术是信息安全技术的核心，分组密码又是密码领域的重点研究内容之一，它在保护数据在存储与传输过程中的安全性是其它类型的密码所不能代替的。AES的诞生和欧洲NESSIE密码计划的启动，使得国际上又掀起了一次研究分组密码的新高潮。本文正是在这一研究背景下对本课题进行了比较深入的探讨与研究。本文首先概括介绍了国内外分组密码的研究现状，同时对其发展趋势进行了分析；其次，详细地探讨与分析了分组密码的主要理论与技术，其中对当前国内外一些重要的分组密码进行了研究与分析。然后，在这些工作的基础上，去粗取精，根据AES的设计准则，对分组数据加密的核心部分从“变结构”的设计角度出发，改进和设计了两种“变结构”分组密码算法模型。第一种是基于“S-盒由密钥控制”的变结构分组密码，该算法区别于其它大部分分组密码最大的特点是它的S-盒不是固定不变的而是由密钥控制产生；第二种是基于SMn(D)阵列编码的变结构分组密码，该算法充分利用了SMn(D)阵列编码具有码距大的特点；文中对这两个算法的可逆性、安全性及其性能等进行了探讨和分析，分析结果认为这两个变结构算法正确、有效且安全。第一章介绍了国内外分组密码的研究现状及其发展趋势；第二章对分组密码的主要设计理论与技术进行了详细的探讨与分析；第三章对DES & AES算法进行了研究与分析；第四章从硬件实现的角度对分组密码的实现技术进行了探讨；第五、六章是本研究课题的中心与重点，它分别研究与探讨了基于S-盒由密钥控制的和基于SMn(D)阵列编码的两种变结构分组密码算法。