该文研究分组密码算法的分析和设计两个方面,从密码分析方法的研究出发,设计和改进分组密码算法.考虑到密码分析方法的广泛和深刻性,该论文想达到这样的目的:首先,为设计性能优良而安全的分组密码提供理论基础;其次,通过具体分组密码的分析和实践,为设计分组密码算法提供保障;最终,设计和改进抗现有密码分析且安全快速的分组密码算法,并用统计方法进行测试.具体而言,该文主要结果包括:第一,在分组密码的设计原理研究方面,全面研究总结了当前的设计原理,归纳出了八项基本的设计准则,现在任何一个分组密码都适合其中的一项或多项的原理.第二,该文利用现在流行的幂函数构造S-盒的方法,构造了一类密码学性质良好的S-代换盒,用于生成了Matsui提出的MISTY算法的一种变型算法,并分析了这类算法抗现有密码分析的能力,比较了它们的实现性能,研究表明了:该变型算法具有抵抗高阶差分攻击、实现速度(并行计算)及硬件实现成本等相对优势.第三,对MISTY型算法及其变型分组密码算法,通过开发测试软件,进行了统计测试.结果证实了:MISTY1算法及其变型的MISTY1算法都具有较好的随机特性.另外,对分组密码经典分析方法的研究方面,研究了差分密码分析和线性密码分析对现在流行的SPN型结构分组密码的攻击,并对一个实例进行了分析和破解.