智能密码钥匙是一种新兴的、高强度的、易于使用的密钥保护设备。在各种密钥保护设备中,智能密码钥匙逐渐成为PKI最终用户端密码安全设备的首选。智能密码钥匙所提供的诸多安全功能是人们关注的重点,智能密码钥匙的安全机制成为实现其安全功能的关键。因此,智能密码钥匙安全机制的研究具有重要的理论价值和现实意义。智能密码钥匙使用其内部自带算法生成密钥对并且通过内置的芯片硬件实现加解密运算和数字签名运算。本文使用的加解密和数字签名的公钥体制是椭圆曲线密码体制。椭圆曲线密码体制从技术上保证了信息的绝对安全性。同时,智能密码钥匙在硬件存储上采用了特定的安全逻辑,能够防止秘密信息被读出。因此,智能密码钥匙具有相当高的安全性。本文是作者参与华翔腾数码科技有限公司智能密码钥匙项目的研制和开发后,在理论和技术上进行的总结。本文主要研究了智能密码钥匙的安全机制,包括硬件安全机制和软件安全机制。作者完成的主要工作如下:●分析了智能密码钥匙的体系结构和硬件构成,针对智能密码钥匙所面临的物理攻击,提出了相对应的解决办法;●研究了智能密码钥匙软件安全机制的实现,软件安全机制的实现主要依靠智能密码钥匙内部的芯片操作系统,详细论述了芯片操作系统的传输管理、安全管理、命令管理和文件管理四个模块的基本设计思想;●研究了椭圆曲线公钥密码在智能密码钥匙软件安全机制中的应用和实现,应用包括数据加解密、数字签名和身份认证三个方面,详细论述了椭圆曲线密码算法在智能密码钥匙各个应用中的实现。