移动硬盘在数据存储领域的作用越来越大,人们对硬盘信息安全性越来越重视。对移动硬盘数据进行加密处理,是当前保护数据安全的主要趋势和手段。传统ATA硬盘密码锁或软件加密的方式,存在着降低系统性能和自身安全性等问题。硬件加密的方式,破解难度大,安全性能高,不占用系统性能,密钥保存方式多样,得到越来越广泛应用。除此之外,传统移动硬盘加密系统的身份认证功能都不够安全,能够通过系统后门进入的非法用户还是可以读取硬盘信息,硬盘的安全保密作用大大降低。MEMS强链作为一种高安全保证器件,既可用来为加密系统提供身份认证功能,还可生成物理密钥参与加解密过程。本文设计的新一代移动硬盘加密系统就是基于MEMS强链的高安全性,融身份认证和数据加密于一体,利用其特殊机械结构产生的物理密钥来加密硬盘数据的系统。与传统软件加密方法相比,该系统在不损失系统性能的基础上,大大提高了系统的安全性。与以往的硬件加密方式相比,该系统独特的物理密钥获取方式,大大提高了破解难度。此外,该加密系统还具有对主机和硬盘完全透明、稳定性和传输速率高等特点,能够广泛应用于军事、国防等安全级别要求极高的场合。本文围绕移动硬盘加密系统的设计框架,完成了USB接口控制器的电路设计、ATA协议接口控制器的电路设计、MEMS强链的控制和AES加密算法的实现。本论文完成移动硬盘加密系统的初始演示原型。测试结果表明,该系统实现了数据透明加密和身份认证功能,在Ultra DMA模式2下读写数据的传输速率能够达到17MB/s。