伴随着互联网技术与通信方式的迅猛发展,大数据时代已经来临,人们对于信息传输过程中的隐私保护与安全性越发关注。作为现代密码学算法中的重要一员,哈希算法凭借其安全性能好、正向推导快、结构易实现等优点在消息验证、电子支付和区块链等领域扮演着重要角色。而互联网用户数量激增,哈希算法需要处理的数据量暴涨,对哈希算法的高性能硬件实现的需求日益强烈。近年来,随着部分传统哈希算法被宣告破解,各种新型的哈希函数设计研究层出不穷,Eaglesong算法作为其中的一员,集简洁性与安全性于一身,在解密与区块链方面应用前景广阔。基于以上背景,本文对Eaglesong算法进行优化并提出了一种高性能的电路设计方案。论文的主要研究工作与成果如下:（1）对Eaglesong算法的结构与置换函数进行分析,基于程序的局部性优化与并行化思路,使用循环合并手段对算法进行优化,减少循环次数,增加算法的指令级并行度,提高算法运行效率。（2）针对Eaglesong算法提出了一种高性能的硬件电路设计。通过全流水线设计与置换函数内部插入寄存器相结合的方式,来提高硬件电路的运行频率与吞吐率;通过参数优化技术,减少单级置换函数中大量寄存器资源的使用,基于预计算技术,减少异或运算次数与关键路径中逻辑门的延时。在Xilinx ZYNQ系列的XC7Z100平台上完成电路的FPGA验证,最高运行频率可达300.9 MHz,吞吐量高达154.06 Gbps,其吞吐率与单核CPU运行实现结果相比较,提升了近五个数量级。同时综合结果表明,使用参数优化技术与预计算技术之后,寄存器资源的使用削减了36.28%。（3）在Eaglesong算法模块的基础上,基于Xilinx ZYNQ系列的XC7Z100开发板设计模拟数字货币挖矿系统,使用UART总线连接上位机与开发板,并通过串口调试助手对该系统电路进行测试验证。将板级验证结果与预期目标对比,结果表明系统电路功能正确,Eaglesong算法的硬件实现能够满足其在数字货币挖矿过程中工作量证明的计算需求。综上所述,本文提出了一种Eaglesong算法的软件优化方案,并在此基础上完成了算法的高性能硬件实现,在FPGA平台上搭建模拟数字挖矿系统对算法进行测试验证,结果符合设计预期。