光盘库是由机械手与多个光盘驱动器组成的用来存放多张光盘的机柜,它具有成本低廉、易于长期保存数据等特点,因此常被用作大型数据备份、数据存档系统。由于计算机运算能力和网络传输技术均迅猛地发展,全社会越来越重视数据安全问题。传统的数据加密算法DES在现有的攻击条件下,被认为是加密强度低并且易于破解,由于AES算法兼顾较好的安全性与加密效率,它是适用于光盘库数据加密的合适算法。同时,需要优化AES算法的加密性能,使它的加密速度最好不低于光盘库的网络上传速度,要在保障用户数据安全性的前提下避免由于数据加密带来的额外延迟。结合光盘库的应用场景,分别从算法本身和算法与环境资源的交互两个方面优化AES算法。第一个优化方法是通过空间换时间的方式有效地优化列混淆过程,较好地解决了运算中有限域乘法这个性能瓶颈点。第二个优化方法是将轮函数的三个过程(S盒代换、行移位与列混淆)合并成一个过程(查表),有效地提高了计算速度。第三个优化方法是利用多线程技术将加密并行化,有效地利用多处理器带来的强大计算能力。最后,对不同算法优化方式分别进行了加密速度测试。测试结果表明,列混淆优化、轮函数优化能较好地提升算法加密性能;多线程并行化能显著提升算法加密性能,并且在不超过最佳线程数的情况下,算法加密速度接近倍数增长。因此,对AES算法的优化结果符合预期,能够有效地支持光盘库数据加密使用。