我国正处信息化和经济全球化相互促进的大潮中,受到互联网的影响越来越深。网络安全与私密信息保护在诸多领域都是牵一发而动全身的,没有信息安全就无国家安全可言,因此必须要有独创性的技术,而我们在自主创新方面还相对落后,所以必须开展具有自主知识产权的密码体制和加密芯片研究。本文主要设计一种混沌序列密码与RSA公钥算法相结合的混合加密方案,在FPGA硬件开发板上实现密钥与数据双安全传输的加密系统。加密系统还包括主控制器设计、外围通信模块设计、缓存模块设计等,基本实现了数据完整、安全、无误传输。在研究这一传输技术时,采用自顶向下的研究方法,用VHDL硬件语言逐一实现各个分模块,最终整合为一个完整的加密系统。该系统的核心是用混沌序列密码加密数据,用RSA公钥算法加密初始密钥,实现公钥与私钥的相结合,达到速度与安全的平衡。在混沌序列密码生成模块中,针对一维离散混沌系统简单易实现的特点,为寻找更加优良的混沌映射,查找大量文献,采用对比的方法筛选出性能更优的混沌密钥序列。本文对比Logistic与Tent两种混沌序列的自相关特性、游程特性、平衡性和硬件资源利用率,在比较过程中提出自相关特性临界线宽的概念,使两者的区别显而易见,进而确定Logistic混沌序列性能更加优越、占用资源更少、更加符合硬件加密系统的需求。本设计的难点在于采用FPGA硬件实现RSA公钥算法,以保护初始密钥不被攻击和泄漏。在RSA算法模块中,首先深入研究RSA算法中基本的数论知识和欧几里得及其扩展定理,为后续的RSA参数生成、模乘、模幂等算法分析和VHDL编程提供思路。在硬件实现之前,先用Matlab仿真RSA加密过程,使整个RSA设计更加周密,最后在FPGA中实现RSA的顶层设计、公钥e的判断模块设计、私钥d的生成模块设计和RSA加解密模块设计。本文全部在硬件平台FPGA上实现加密系统设计,硬件加密具有速度快、保密性高的优点,是今后加密产品应用和密码学实践的一大趋势。