随着比特币的迅猛发展,比特币的应用领域也变得多样化。由于目前现存的几款比特币硬件钱包有着成本高、易用性差,携带不方便的缺点,所以用户普遍选择软件钱包作为支付工具。但是软件钱包过度依赖手机或者电脑的系统安全,而且这种热钱包的存储方式时刻受到黑客和病毒的威胁。近年已经多次发生黑客盗币事件。为了让比特币的使用更加便捷并提高比特币支付的安全性,借助使用广泛、安全性高、扩展性好、应用性强的IC卡作为支付工具。研究并设计了基于IC卡的比特币支付系统。本文的主要工作和成果如下：1.根据比特币支付条件研究并设计具有信息安全保护的比特币IC卡。根据国家设定的IC卡规范设计比特币IC卡文档结构,用来存储IC卡认证信息,比特币支付参数等信息。依据比特币的支付条件采用IC卡序列号、卡片内计数器、交易时间等作为密钥分散算法参数,实现由主密钥层、子密钥层、会晤密钥层组成的3层密钥管理结构。通过设定的验证机制,确保了IC卡和终端的安全。2.研究和实现了基于IC卡的比特币支付系统。包括IC卡支付模块、节点切换模块、交易签名模块、导入导出模块等。在地址解析模块中设计了5层规范确认性IC卡地址机制,从而弥补IC容量有限,不易备份的缺点,并增强IC卡交易的匿名性。为了解决交易签名安全性过度依赖系统随机数的弱点,在交易签名模块中设计了确定性数字签名算法签署交易的方案。最后在重构的比特币核心上完成了整套系统的研发。本文深入研究了比特币实现原理和相关技术,并基于IC卡研发了一套比特币支付系统。目前系统已经能稳定的运行,通过IC卡支付的方式显著提高了比特币支付的便捷性和安全性,并取得良好的效果。