随着物联网的快速发展以及相关应用的普及,诸如隐私泄露、入侵攻击等安全问题开始出现。如何在利用物联网强大功能提供便利的同时,保障信息的安全变得十分迫切。Hash算法,是密码学和物联网安全领域中不可缺少的组成部分,不仅能够为加解密算法提供安全可靠的密钥,在数字签名、文件及消息验证等方面更是被广泛使用。在物联网应用中,根据应用环境的不同,需要使用的加解密算法也会有所不同,因此对应的密钥也不同,需要使用的Hash算法也不同;除此之外,不同的物联网应用对性能及资源面积、安全性的倾斜也会存在差异。而Hash算法发展迅猛,种类繁多,因此,为了应对物联网安全领域的这种特征和情况,本文选取了Haval、Whirlpool、SM3这三种算法,实现了高性能多种Hash算法的复用,并通过循环轮数压缩结构和流水结构提升了算法实现的性能,与单独分开实现的Hash算法电路相比,在面积和性能上具有优势。在功能测试和性能分析阶段,本文基于Modelsim完成了所有电路设计的功能仿真与代码覆盖率的检测,并通过了安全测试;基于Altera公司DE4开发板对各电路设计的资源及性能进行了比较分析。本文Haval、Whirlpool、SM3的复用电路在吞吐率和电路资源占用的平衡上,与其它文献和方法比较,有明显的优势,而实现Haval、Whirlpool、SM3三种算法效果较好的电路可达到最大的吞吐率分别是4.1Gbps、9.9Gbps、3.8Gbps。之后基于ARM SC000建立电路片上系统,并使用Altera公司的DE2开发板完成了FPGA验证工作。基于宏力110nm工艺的标准单元库,本文对各电路进行了数字ASIC实现及性能和资源分析,并通过了形式验证和静态时序分析。本文复用电路的硬件实现与其它研究相比,在吞吐率与电路面积两个重要指标上取得了更好的效果,而Haval、Whirlpool、SM3三种算法效果较好的电路可达到最大的吞吐率分别是4.7Gbps、7.8Gbps、4Gbps。本文设计的各电路在资源和性能评估上均符合设计和应用的要求。