随着社会信息产业的发展,信息安全越来越受到重视。信息安全主要是由安全协议和密码算法组成,其中密码算法是信息安全的基础和核心技术。另外,目前密码算法的实现正逐渐由软件实现向硬件实现过渡,硬件实现的密码产品越来越受到重视。所以研究分析当今流行的密码算法及其硬件实现对我国的信息安全有很大的意义。AES算法作为新一代美国数据加密标准实际上已经成为国际标准,而且由于AES算法是全免费公开的,所以基于该算法的密码产品特别是用硬件实现的产品将得到更为广泛的应用。本文首先介绍了AES算法的基本原理、设计原则,详细地描述了该算法的结构,并针对其设计原则分析了它的设计技巧,总结了该算法的优缺点;也介绍了该算法的实现情况。然后,分析了AES算法的安全性能,总结算法抵抗现有攻击的能力,给出了四轮square攻击的伪代码;介绍了最新的一种代数计算攻击:xsL攻击。接着,本文对AES算法进行了深入的分析与研究,对其加解密过程的集成电路设计方法作了详细的分析,包括体系结构设计和各个模块的设计方法。介绍了反馈工作模式和非反馈工作模式下的几种实现结构:基本结构、循环展开结构、内部流水线结构和外部流水线结构。最后,作者利用Verilog HDL硬件描述语言设计了一个AES加、解密IP模块,并进行了仿真测试和综合验证,从而高速实现了AES算法的硬件加密和解密。