随着社会信息化的高速发展，信息安全成为人们所关注的焦点。信息安全不仅关系到一国政治、经济的安全，也关系到社会乃至国防等各个方面的安全。鉴别信息的来源及维护信息的完整、保证信息不被盗取或篡改至关重要。SHA-256算法属于哈希算法的一种，用来生成信息摘要，具有高抗碰撞能力、不可逆性等特点;在信息传递中，结合其他密码技术，能够保证信息完整性及不可否认性，被广泛地应用在公钥密码、数字签名、身份认证、消息完整性验证以及互联网安全协议等方面。　　由于SHA-256算法应用广，如何提高SHA-256算法性能已成为当今密码学的重点研究方向之一。硬件实现SHA-256算法速度快且抗攻击性能力强，因此，硬件实现高性能SHA-256算法及应用是本文的主要工作。　　具体内容如下:　　1.为了提高工作频率，增大吞吐率，利用流水线的设计思想，对循环单元计算过程重新进行设计，减少关键路径计算长度，完成SHA-256算法的四级流水计算;同时，对算法结构进行调整，减少了面积占用，提升了SHA-256算法性能。　　2.为解决账号、密码、手机动态验证码泄露以及在公共wifi中信息传输不安全的问题，设计了基于动态验证码的三级身份认证协议，以实现更安全的身份认证过程;同时，完成了基于SHA-256算法的动态验证码产生过程设计及硬件实现仿真。