本论文主要针对功耗分析技术的特点及技术关键，进行加密算法硬件实现技术的分析，提出具体的防止功耗分析的改进方法，并进行相应的数学分析，最终解决加密系统的功耗分析问题。完成的主要研究工作如下： 　　在抗功耗分析的技术研究中，根据操作数与功耗之间的相关性，把MASK技术引入到抗功耗分析研究中，提出了改进的掩码方法，针对异或掩码、加法掩码以及两者之间的转换等设计了具体掩码步骤，保证了在各种可能的掩码设计中没有敏感数据以明文的形式存在。最后通过仿真验证了改进的MASK算法能够有效的改变操作数据和功耗之间的相关性，从而可以克服功耗分析问题。 　　在防止功耗分析的加密算法设计方面，主要涉及了DES算法和RSA算法。其中设计DES_DPA算法时，考虑到选择函数D的值受密钥，明文/密文的影响，另外差分功耗的分析对象是使用固定的一个密钥进行加密操作的加密系统，因此设计抗功耗分析的DES_DPA算法时，主要考虑了密钥对选择函数D的影响。为了使选择函数的值和功耗曲线之间相关性尽可能地和原来不同，在DES算法中引入了MASK技术，仿真结果DES_DPA算法中，每一轮运算的子密钥与功耗曲线之间的相关曲线发生改变，从而影响了攻击者有效的进行功耗分析，提高了抗功耗攻击的能力。 　　在设计抗功耗分析的RSA_PA算法时，消除了中间分支变量dj，使得功耗曲线的功耗特征不明显，可以防止简单功耗攻击。此外还把MASK算法引入到RSA算法中，对其输入进行掩码。数学证明RSA_PA算法不但能够实现标准RSA加密功能，而且能够抗功耗分析。 　　然后以上述的提出的加密算法为基础设计防止功耗分析的安全加密硬件。在设计DES_DPA模块时，主要考虑芯片面积和加密速度两个指标。为了提高DES_DPA模块的运算速度，尽可能地节省芯片面积，采用了四段流水结构。 　　本论文在一定程度上解决了加密系统中的功耗分析问题。研究结果表明所设计的改进加密算法克服了功耗分析攻击，同时在硬件设计过程考虑到速度和面积性能，减小了改进算法所带来的速度降低，面积增加的问题，使之适应于加密要求。