随着互联网技术的高速发展,网络和人们的生活息息相关,几乎用户的所有信息都会在网络上进行存储与流动,信息安全问题日益突出,密码技术是信息安全的重要保障,我国已经建立了公钥密码基础设施（PKI）体系,以提供一种遵循标准的密钥管理平台和安全服务。在公钥密码系统中,使用密钥对（加密密钥和解密密钥）进行数据加解密,私钥不需要进行传递,极大提高了加密信息的安全性。目前应用最广泛的两种公钥密码是RSA密码和椭圆曲线密码。RSA密码和椭圆曲线密码可以通过软件方式实现也可以通过硬件方式实现,随着物联网技术的发展,人们对信息传输速度要求越来越高,软件实现的方式已经不能满足需求,而硬件方式实现密码算法不仅速度快而且安全性高,是当前研究的热点。本文针对RSA密码算法和椭圆曲线密码算法进行了深入研究,通过软硬件结合的方式,设计了一款通用的安全算法IP,该IP分为硬件和软件两个部分,硬件系统实现了RSA密码和椭圆曲线密码的基本运算单元,软件系统构建了RSA和椭圆密码体系的签名验签、加密和解密的算法库。在硬件系统中,主要实现了大数算术、有限域算术和椭圆曲线算术等基本运算单元。设计中提出了一种改进的模逆算法,在计算模逆的同时可以计算最大公约数,保证了运算的正确性;为了提高密钥的安全性,提出了一种用于椭圆曲线密码的点乘运算的标量盲化算法,并且使用一种NAF规则序列编码方法,有效提高了运算速度。对于点加和倍点运算,采用雅可比坐标变换的方式来规避模逆运算,提高运算效率。在软件系统中,构建了RSA和SM2算法库,其中RSA加解密时采用RSA-CRT算法进行提速,加快了加解密的速度。该IP应用于一款汽车安全芯片,采用UMC 55nm工艺进行流片,面积为10mm~2,测试结果表明,该芯片在200Mhz时钟频率下,2048位RSA加密和验证签名的速度为120次/s,解密和数字签名的速度为65次/s;SM2的数字签名速度为178次/s,验证签名的速度为87次/s,加密速度为90次/s,解密速度为175次/s。