随着物联网技术的快速发展,信息加密技术显得越来越重要。信息加密通过软件或硬件实现,基于硬件实现的密码芯片具有速度快,功耗低的优势,已成为研究热点。然而基于硬件实现的密码芯片易受到功耗分析攻击等侧信道攻击,它是一种非侵入式攻击,攻击者通过获取大量密码设备在加、解密操作时泄露的功耗信息分析出密钥信息。本文研究了高级加密标准（AES）算法的功耗分析攻击和抗功耗分析攻击方案。为了提高侧信道攻击的效率,降低攻击成本,本文在功耗理论的基础上,分析了AES加密原理,研究了针对AES进行功耗分析攻击的策略。在此基础上,本文通过设计的基于EDA工具的功耗分析攻击平台,采用仿真实验收集AES算法在执行时的功耗信息。然后,充分利用数据与功耗之间的相关性,基于两种功耗模型和数学统计方法,分别在两个中间值位置成功破解了AES算法密钥。差分功耗分析攻击结果表明真实密钥对应的差分功耗曲线具有区别于其他曲线的明显峰值,相关功耗分析攻击结果表明真实密钥对应的相关系数最大,在攻击时刻点具有明显峰值,取得了较为理想的实验结果,这对于功耗分析攻击及密码安全的研究具有重要意义。本文还对抗功耗分析攻击进行了研究,设计了一种掩码型AES抗功耗分析攻击方法,该方法通过对加密过程的中间值的“掩盖”,使得设备的能量消耗与中间值之间失去依赖关系,攻击者无法通过能量消耗轨迹获取真实密钥信息,大大增加了AES加密电路抗功耗攻击的鲁棒性。应用该方法可有效抵御功耗分析攻击,提高AES的安全性。