本课题源自青岛市科技局发展计划项目《可移动高性能电脑加密机的研究与设计》,本文主要研究并实现可移动高性能电脑加密机的核心部件- RSA密码芯片的硬件实现。本文根据项目要求,对RSA密码算法进行了深入的研究与分析,深入探讨了RSA密码算法的两大核心运算-模幂运算和模乘运算,经过广泛查阅文献资料比较分析之后,本文采用基2的蒙哥马利算法与从左到右的密钥扫描相结合的方法来实现RSA算法。基于此种算法,讨论并分析了硬件实现环境全定制逻辑、现场可编程逻辑(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOPC)的可行性,结合实际情况与具体要求,本文采用的是基于FPGA的可编程逻辑环境来实现RSA密码算法。基于以上方案,本论文提出了一系列的基于RSA算法的硬件电路的设计方法,包括RSA算法的整体系统结构设计与子模块的电路设计,并根据具体的硬件实现环境,解决了RSA算法中复杂运算的硬件实现问题。设计实现了一款基于FPGA的1024位RSA密码芯片,并进行了大量的数据测试,测试结果表明设计符合项目要求,达到了预期功能。本设计采用自顶向下的分析方法和自底向上的设计方法,采用verilog HDL进行RTL级代码编写,并利用EDA工具对系统进行功能仿真、逻辑综合、布局布线等前端设计步骤,在Altera公司的Cylone系列芯片上进行验证。经验证,设计符合项目要求,达到了预期目标。