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密码技术是信息安全的核心,是保证信息的保密性、安全性、完整性、不可依赖性的重要技术。作为目前研究领域中持续升温的公开密钥加密体制---椭圆曲线密码体制(ECC),与传统的密码系统RSA相比,它安全性能高,计算量小,存储空间占用小,带宽要求低。这一系列的优势使得ECC能广泛用于存储量、计算量和通信带宽受限的环境。此外,近年来随着旁路攻击这种依靠加密过程中泄露的功耗,时间与电磁辐射等物理信息来破解密钥的分析方式被提出,加密器件的安全性问题也变得越来越紧迫。因此,开发一款应用于资源受限设备并且带有旁路抗攻击保护的ECC安全芯片正契合市场的需求和发展。本文先介绍素数域ECC算法的有关数学背景知识,然后简要地介绍了传统ECC的设计思想和方法,并在此基础上从算法角度分别针对面积和速度两个指标提出相应的优化方法,其中包括基于MOF编码的新的椭圆曲线点乘方案以及相应的SRAM数据放置策略和模逆模块的重新设计等,我们经过分析和测试可得这些优化方法组合在一起能够使得整个IP的速度和面积取得一个较优的平衡点。接着,本文通过理论分析和具体实验两方面说明加密硬件存在一定的安全隐患,从而可以看出研究针对ECC算法的旁路攻击及相应的抗攻击措施是非常必要的。考虑到不同用户对性能和面积的需求不同,本文提出了一种安全可配置的设计思路,将抗SPA,DPA,RPA以及ZPA攻击措施分成不同的安全级别,全部集成在ECC IP中。其中抗SPA攻击措施是本文提出的一种基于MOF编码并且能以较小的开销加入到原IP中的新算法。最后改进后的ECC IP成功通过了安全性测试测试和FPGA验证,最终测得该IP在100MHz时钟下,无抗攻击措施时192比特的点乘运算用时3.69ms,在0.18-μm工艺下综合包含SRAM在内约为87K门,远优于同类其它设计。