近年来,移动支付作为移动领域内最热门的应用,丰富了我们的生活。作为移动支付最重要的部分,其安全问题却越来越引人注目。由于移动终端智能系统的某些先天性不足,各种系统漏洞和各类木马一直威胁着移动支付安全。此外,由于一些已有的安全协议不能在保证安全性的同时,降低协议的计算消耗,因此不能良好地应用在资源有限的移动支付环境中。这种种的不足都有可能影响用户使用移动支付技术的体验甚至危及用户财产隐私等方面的安全。针对上述问题,本文从加密算法和安全协议两个方面进行研究。加密算法方面,通过比较发现,椭圆曲线密码算法(Elliptic Curves Cryptography,简称ECC算法)不仅具有较好的安全性,同时也具有较高的运算效率。由于点乘算法是整个ECC算法计算消耗最大的地方,对点乘算法进行改进是提高整个ECC算法性能的关键,因此本文提出了一种改进的点乘算法,并在此基础上提出一种适合移动支付环境的椭圆曲线密码算法MPECC(Mobile Payment Elliptic Curves Cryptography)。与普通ECC算法相比,MPECC算法在保证安全性的同时提高了算法的效率,减小了算法的计算开销,容易通过软件实现,能更好地应用在移动支付环境中。安全协议方面,通过研究现有支付安全协议及主流认证签名技术,结合本课题实际需求,在MPECC算法及自检认证技术的基础上提出了一个移动支付安全协议。该协议由认证协议,注册协议和支付协议组成,本文对这几种协议的工作流程及信息的交互进行了详细的设计。整个协议确保商家无法直接与用户进行消息传递,从而增强了用户信息安全性。此外,新协议结合了多种安全技术,保证移动支付的安全,同时减少计算消耗,并降低了对硬件的依赖,能够更加安全有效的应用在移动支付环境中。最后,基于MPECC算法及以其为基础的安全协议提出了有关移动支付原型系统的设计并将其应用在Android手机端。通过实际测试可以表明以本文安全协议构建的移动支付系统具有良好的安全性和可用性,适用于目前主流的Android设备终端,并具有进一步研究推广的价值。