智能卡（Smart Card）是主要的消费电子品之一，其广泛应用于身份识别、支付工具、加密/解密、信息存储等场合。作为通信安全的要求，需要保证信息交换过程的完整性、真实性、有效性和保密性。保障安全通信的重点在于密文传输，即将信息在传输过程中通过某种规则转化为难以识别的密文形式，在接收到信息后再以相同的规则将其恢复为可以识别的明文信息，这种规则就是加密算法。本文就DES(Data Encryption Standard)和RSA(Rivest, Shamir and Adleman)两种公开的加密算法进行了讨论，包括了DES和RSA算法的细节，以及在芯片设计过程中硬件模块如何高效率低成本的对算法进行设计实现。文中还介绍了智能卡安全中系统级设计中需要考虑的诸多因素，如总线信息的保护、针对功耗分析攻击的防御机制，以及基于SoC设计的系统中各模块如何高效的协同工作。本文通过对一款针对安全领域应用的芯片的整个设计过程，旨在从顶向下、由系统级到模块级为智能卡的通信安全提出一套全面实际的解决方案。本次设计针对8位的8051平台，采用了基于SoC的设计，包括总线架构设计、软硬件协同设计、IP核可移植复用技术。同时采用系统级的验证技术，依据系统的规格特性搭建验证平台，模拟智能卡与外部的数据通路，对芯片的基本功能进行仿真验证，确保了芯片的功能完整性及安全可靠性。