信息安全是社会信息化和数字化建设的前提，与国民经济的发展、社会的稳定和国家的安全息息相关。密码芯片作为信息安全的核心，保障了信息的完整性、非否认性和机密性，深刻影响着以信息系统为支撑的各个领域。然而，功耗分析攻击的出现，给密码芯片自身的安全性带来了严峻的挑战。功耗分析攻击以其有效的攻击效果和潜在的发展前景，已经引起了国内外研究者的极大关注。在此背景下，分析密码芯片面临的安全威胁，并且探索出相应的防范策略，对于保障信息系统的安全性有重大的意义。论文面向密码算法的ASIC实现方式，研究了功耗分析攻击的物理特性和差分功耗分析攻击原理。在此基础上搭建了功耗分析攻击模拟平台，可以快速对密码算法ASIC实现的可攻击性进行评估。该平台使用PrimeTime PX软件进行功耗模拟，依照汉明距离模型使用MATLAB进行功耗建模，并基于相关系数完成攻击过程。数据加密标准(DES)和高级加密标准(AES)是对称密码体制加密算法的典型代表，论文在完成了它们的RTL设计的基础上，分析了DES和AES中可被攻击的薄弱环节，并使用功耗分析攻击模拟平台成功获取了轮密钥，证实了在密码芯片的实现中加入防护措施的必要性。在所有功耗分析攻击防护技术中，掩码技术是应用最为广泛的抗攻击措施之一，论文在深入研究掩码技术原理的基础上，完成了DES和AES算法的掩码实现，并使用功耗分析攻击模拟平台对此方案的安全性进行了评估。实验结果表明，所采用的掩码防御措施具有显著的效果，起到了抗攻击的作用。