智能卡、物联网RFID设备越来越多的被应用到金融、物流、制造业等众多领域，保护这一类设备中信息的安全关乎到国民经济的发展和国家信息的安全。然而，由于这些设备对资源、功耗有着苛刻的要求，传统的密码算法已经不再适用。在这类设备中，使用轻量级密码算法进行数据加密，是目前比较常用的安全解决方案。功耗分析攻击是通过分析密码设备在加密过程中的功耗变化与处理数据的相关性，推测出密钥的一种方法，该方法给信息安全带来了巨大挑战。由于轻量级密码设备易受到功耗分析攻击，且轻量级设备对硬件资源和功耗有着严格的要求。因此，对轻量级密码设备的抗功耗分析攻击能力进行正确评估，并找到抵御功耗分析攻击的轻量级解决方案，具有重要的理论意义和应用价值。在对抗功耗分析攻击方案的研究中，首先，研究了轻量级密码算法PRESENT，并利用硬件描述语言Verilog对其进行了硬件实现。同时，分析了基于相关系数的功耗分析(CPA)攻击理论基础。而后，搭建了基于PrimeTimePX的功耗模拟平台和基于FPGA的真实电路功耗采集平台。针对两种方式采集到的功耗信息，分别利用MATLAB进行数学分析，实现了对PRESENT算法的CPA攻击。最后，针对抗CPA攻击的轻量级实现，研究了threshold型掩码方案，并将其应用于PRESENT算法中，其中，设计了基于FPGA的真随机数发生器。通过本文的理论研究及相关的实验，证实了PRESENT密码算法极易受到功耗分析攻击，没有防御措施的PRESENT是不安全的。所应用的threshold型掩码能够有效的抵御一阶CPA攻击，并且资源消耗低，适合于轻量级密码算法。同时，本文所搭建的功耗模拟平台、FPGA功耗采集平台以及基于FPGA的真随机数发生器可以应用于其他任何密码算法，对进一步的理论研究具有重要的意义。