随着密码技术和信息技术的发展,目前的密码算法本身已足够强大,能够对抗传统的密码分析手段,但由于设备本身的工艺特性,其运行时会泄露如功耗、电磁、时间等信息,这些信息能够被攻击者利用从而破解密钥,该方法称为侧信道分析SCA（Side Channel Analysis）。由于侧信道的出现,对加密算法产生了很大破坏性,攻击者利用该方法可以轻松的破解密码芯片的密钥。许多应用加密算法的芯片都容易受到该攻击,其中功耗攻击在里面起着重要作用,对密码芯片有很大的威胁。AES（Advanced Encryption Standard）加密算法在密码芯片方面应用很广,因为密码芯片资源有限,所以设计一种低成本、抗侧信道攻击的加密算法很是有必要。AES加密算法容易受到侧信道攻击,为了解决该问题通常通过添加一个或几个随机值即掩码。当涉及d阶时每个值都用到掩码,执行SCA的复杂度呈指数增长,因此设计d阶为安全参数的掩码方案对密码实现的物理安全性有重要意义。本文根据AES常用的功耗攻击技术,提出了一种d阶掩码方案,此方案是基于Ishai等人在Crypto发表的面向硬件的掩码方案。本文设计的方案主要改进是两个方面,首先是在第三章针对普通ASE乘法安全性低的问题,将Ishai等人面向硬件电路掩码方案里面的安全乘法算法运用到本文算法中去保护乘法运算的安全,也对随机值获取算法进行了改进,保证了随机值的获取效率和随机值的随机性;在第四章对AES其它三个线性结构也采用状态共享的方式,将每份状态都加入随机值保证中间值的安全,最后针对AES算法最重要的密钥扩展我们也对其进行了加入掩码保护。之后对本文方案进行编码设计实验,通过对比普通AES算法和固定值掩码算法,实验结果表明本文的方案有效降低了理论功耗和实践功耗之间的相关性,很好地保护了中间值不被泄露,提高了 AES加密算法的抗功耗攻击能力,同时也验证了本文方案的安全性。