随着网络和通信技术的发展,信息传输的安全性变得日益重要。原有的信息加密算法和机制也面临着新的挑战,呈现出新的发展趋势,其中就包括私有密钥加密技术与公开密钥加密技术相结合的混合加密技术。本文采用AES算法和RSA算法相结合,设计出具有多种加解密模式的混合加密系统,应用于网络和通信传输领域,系统既具有AES加密算法加解密速度快的优点,又具有RSA加密算法密钥传输管理方便的优点。首先,本文分析了私有密钥加密技术和公有密钥加密技术的两种代表算法：AES和RSA。讨论了AES算法的加密流程和解密流程的基本变换和步骤,分析了AES算法的等价解密算法；参考了RSA算法的几种模幂和模乘算法,通过分析RSA算法在混合加密系统中的应用场景,选取了L-R扫描模幂算法和免减基2 Montgomery算法。其次本文对混合系统分为AES加解密模块、RSA加解密模块和控制逻辑三部分进行设计。为了提高AES加解密模块的时钟频率和数据吞吐率,采用了内外混合流水线的策略；同时在分析了系统的应用需求后,采用AES加解密模块复用的方案来减小硬件面积。通过对算法进行分析,得到基于变换域运算的纯组合逻辑实现的小面积S-BOX,以及完全复用的MixColumns单元,同时设计出采用store-in-ram存储方式的支持三种密钥长度的密钥扩展单元。对于密钥长度为1024bit的RSA加解密模块,本文根据算法将其分为数据路径模块和控制模块,分别进行设计,得出一种小面积的实现方式。对于控制逻辑,采用有限状态机的方式进行设计,保证了混合系统在13种加解密模式下都可以正常工作。再次,本文对设计的Verilog HDL代码进行了仿真验证和综合,系统功能仿真正确,在TSMC 65nm工艺条件下,系统时钟频率200MHz, AES模块加解密吞吐率32Gbps, RSA模块加解密吞吐率31.7Kbps,总面积202K门,总功耗67.24mw。最后,本文对所做的工作给出了总结和分析,指出了不足,为下一步工作指明了方向。