目前，我国信息与网络防御能力极为脆弱，研究设计拥有自主产权的数字签名与加密系统，在信息安全领域中有着重要的现实意义。本项目是国家863计划课题“基于椭圆密码体制的数字签名与认证系统(课题编号863-301-3-2)”中的一个子系统。本文主要对传统密码体制和公钥密码体制进行了分析，特别是对目前应用较为广泛的RSA公钥密码算法进行了安全性分析，阐述了椭圆公钥密码体制(ECC)的优点，构造了基于ECC的数字签名算法，并利用Borland C++ Builder软件开发平台，设计了一套数字签名与加密系统。论文研究的主要内容如下： 大整数在微机中的快速实现。在本课题中，对大整数在微机中的表示与运算定义了big类，方便了编程。并对现有比较成熟的算法进行了优化改进，主要通过开辟缓冲区，以空间换取时间的策略，完成了大整数的高速运算。 混合公钥体制的实现。在本课题中引入了由ECDH密钥交换算法和分组密码构成的混合公钥体制。用分组密码加密文件，再用ECDH体制来交换分组加密时所用的密钥，以解决传统密码体制由于密钥分发困难给加解密带来的不便，以及一般公钥密码体制加解密速度较慢这两方面的问题。 对密文文件格式作了深入研究。规定了一种有效的密文文件头结构，并设计了基于这种密文格式的程序实现算法，实现了系统中各种密文格式的兼容性和统一性。也为国内外信息安全工作者对密文格式标准化研究提供了思路。 椭圆曲线密码体制的数字签名算法的设计与实现。本课题中设计了一种拥有自主知识产权的椭圆曲线数字签名和验证算法，并在微机上进行了实现，确保了数据的完整性和用户身份真实性。 设计开发了一套基于椭圆密码的数字签名与加密软件，成为我国目前已公开的最新的椭圆曲线密码应用产品，填补了国内椭圆曲线密码应用软件开发的空白。系统在结构上采用多层分布式管理模式，提高了系统的可维护性和稳定性。通过对本软件的运行效率进行测试，与国际上流行的PGP软件比较，数据表明本软件在加密、脱密、数字签名、签名验证等方面的性能均优于PGP。