随着互联网技术的高速发展以及移动通信的高度普及,每天都有海量信息在网络间传输,其中包含着大量个人用户的隐私信息和涉及到国家、政府以及企业单位机密的敏感信息,因此,信息安全成了当今社会不可轻视的问题。我国在信息安全领域起步晚于西方发达国家,但经过几十年的发展,取得了令人瞩目的进步。2011年,由我国自主研制的祖冲之(ZUC)加密算法被国际组织3GPP采纳为新一代宽带无线移动通信系统(LTE)国际标准,标志着我国在商业密码领域的重大突破,极大地提高了我国在国际密码算法标准制定中的话语权,对我国密码学领域的发展起到了十分积极的作用。本文在研究了ZUC加密算法的基础之上,完成了基于FPGA的ZUC加密算法IP核的设计与实现。在实现过程中,完成了对算法工作阶段速度优化的同时,也完成了对ZUC算法初始化阶段的流水线优化,使本文的设计完整实现了算法两个阶段的优化,显著提高了模块的最高工作频率,最终在芯片Artix-7xc7a100tfgg484-2上实现了ZUC模块185.19MHz的工作频率。此外,从提高ZUC加密算法初始向量IV的不可预测性的角度,提出了一种基于Logistic混沌的IV生成算法,并结合此IV生成算法,设计了相应的通信帧结构,提高了加密算法在应用中的安全性。工作的最后,将实现的各个功能模块整合完善,最终实现了基于FPGA的ZUC加密算法IP核。从总体上来说,在IP核的设计与实现过程中,遵循层次化的设计方法,将主要功能拆分为独立功能模块单独实现,提高了设计效率。最后完成的IP核,在仿真、集成逻辑分析仪测试以及最终实际与上位机的通信测试中,达到了设计的预期要求。