椭圆曲线密码是基于椭圆曲线离散对数难题的一种密码体制,由于它在运算量和安全性方面的优势,是目前最具有广泛应用前景的一种公钥密码体制,近几年一直是人们的研究热点。椭圆曲线密码的发展大有取代RSA,成为下一代通用公钥密码标准的趋势。传统中,人们对密码算法安全性的评测都是从数学角度考虑的。能量分析攻击的提出突破了传统概念,从硬件的角度来考虑密码算法的安全性。芯片在执行加密运算时硬件本身会泄露一些信息,如能量消耗、电磁辐射等。能量分析攻击利用此信息进行分析,便可获得和密码相关的一些有用信息。能量攻击一经提出,便受到人们的广泛关注,在此方向的研究也层出不穷。能量分析攻击所花费的时间短,成本低,且应用范围广。针对目前各种常见的密码算法都有相应的能量分析攻击方法。能量分析攻击的出现对密码芯片的安全性提出了新的挑战。本文以两种常见的椭圆曲线快速算法——Signed Odd-Only Comb算法和Width-w NAF算法为基础,对它们进行能量分析攻击,分析它们的抗能量分析攻击性能,并提出相应的改进算法。改进算法通过随机点的引入,使攻击者无法估计到基点P的值,同时也防止了特殊点或者寄存器值为零的点的出现。改进后的Signed Odd-Only Comb算法和Width-w NAF算法可以抵抗简单能量分析攻击、差分能量分析攻击、改进的差分能量分析攻击和零值点能量分析攻击。最后,设计仿真软件。用软件模拟硬件加密时所产生的能量消耗并采样。对采样到的能量值进行能量分析攻击,评估算法的抗能量分析攻击性能。仿真软件设计了椭圆曲线密码算法的能量消耗采样算法、简单能量分析攻击算法和差分能量分析攻击算法。仿真软件可以有效地实施椭圆曲线算法的简单能量分析攻击,而差分能量分析攻击还有待进一步改善。