RC4流密码算法广泛应用于网络安全传输、流媒体加密、电子信息加密等领域。随着互联网时代的高速发展,信息网络提供更多便捷服务的同时安全问题也悄然增多,RC4算法受到严重威胁,面临严峻挑战。针对RC4算法密钥流序列随机性不高,易受故障引入攻击、区分攻击、状态猜测攻击和“受戒礼”攻击的问题,提出一种基于椭圆曲线和随机数产生器的RC4改进算法。首先,在密钥编制算法中利用随机比特产生器和随机大素数生成种子密钥Key,保证了S盒初始状态的随机性和安全性;其次,在伪随机序列生成算法中利用椭圆曲线产生秘密整数,每次输出后对S盒中元素重新赋值,状态表中的元素不断变化更新,以确保S盒中的元素的时效性,并且产生的密钥流序列由三个数学困难问题共同决定,增加了密钥流序列的破解难度,增强了改进RC4算法的安全性。对改进RC4算法的可行性和随机性进行测试分析,利用NIST随机性测试工具对密钥流序列的频率检验、游程检验和重叠模块匹配检验等指标进行检测,实验结果表明,改进算法比原算法的3项指标分别高出0.13893,0.13081,0.03984。因此,改进算法密钥流随机性高于原算法,能够有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗“受戒礼”攻击;密钥流序列分布均匀,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;基于椭圆曲线产生的秘密整数猜测困难,S盒内部状态不能获知,能够抵抗故障引入攻击;S盒初始状态赋值困难且PRGA状态不停改变,可以有效抵抗状态猜测攻击。理论和实验证明改进算法的随机性和安全性高于原算法,具有一定的可行性。该论文有图15幅,表1个,参考文献55篇。