功耗攻击或者功耗分析攻击（Power Analysis Attack）是旁路攻击中一种常用的方式，它被广泛用于攻击密码硬件模块。由于密码电路功耗的变化来源于电平（数据0和1）的跳变，所以通过观察和分析功耗总量的变化或者功耗曲线突变，攻击者能够迅速了解集成电路正在执行的命令和加密模块中的密钥信息。功耗攻击具有易实现、攻击效果好等特点。数据和功耗的相关性是功耗攻击的关键点，所以通过从硬件结构和软件算法两个方面进行改进，降低数据和功耗的相关性，能够提高电路抗功耗攻击的能力。RSA密码算法是一种得到广泛应用和高度认可的非对称加密算法。大数难分解得到大素数因子的特性保证了RSA密码算法的安全性，使得RSA算法成为各种安全系统的重要组成部分，用于保护系统私密信息的安全性。然而，在传统的RSA算法中，密钥信息与当前执行的操作存在极大的相关性，导致功耗分析技术能够攻击RSA加密芯片。本文针对RSA密码算法的功耗分析攻击与抗功耗分析攻击的方法、安全错误攻击与抗安全错误攻击方法以及抗攻击的RSA密码算法集成电路设计进行研究，提出了RSA密码算法抗功耗分析攻击与安全错误攻击的方法以及集成电路设计的方法，阐述了理论证明过程、实验方法和结论。本文的主要工作内容包括：1.采用特殊的虚假模乘运算，构建一种具有对称的分支结构的R-L模幂算法，使算法具有抵抗一阶功耗分析和安全错误攻击的能力。实验和分析证明，这种抵抗措施具有抵抗一阶功耗分析和安全错误攻击的能力。2.对蒙哥马利模乘电路的两种实现方法进行实验分析和评估，利用预计算的方法能够减少MWR2MM算法中运算单元之间的等待延时，提高电路的运算速度。预计算需要增加额外的加法器电路和选择电路，使得电路的面积增大。所以，提高电路的性能需要消耗额外的面积成本。3.构建一个功耗分析实验平台，可以方便有效的进行算法的建模编码和实现，适用于各种不同的密码算法和性能需求。通过在流片生产前，对电路的功耗性能进行精确的仿真实验，能够有效预测和评估电路的功耗性能和抵抗功耗分析的能力。