计算机技术的飞速发展使得信息的传递愈加迅速、便捷,同时人们对信息存储介质的安全要求也越来越高。加密U盘作为新一代安全移动存储设备得到了广泛应用,然而目前市场上的加密型U盘存在着安全级别较低、加密速度较慢、操作复杂以及价格较高等诸多问题。本文分析了通用串行总线(USB)协议及其技术特点,在研究高级加密标准(AES)算法的基础上,提出了一种新型的集数据加密解密、身份认证于一体的加密U盘设计方案。采用微控制器MC9S12UF32作为主控芯片,实现了加密U盘的硬件电路设计。详细介绍了加密U盘软件的设计与实现,主要包括USB协议的实现、Flash存储芯片的操作访问以及认证模块和加密模块的设计与实现。文中利用逻辑地址映射表技术解决了对Flash存储芯片的坏块处理问题。采用对Flash存储芯片进行分区的策略,实现了用户身份认证功能,用CD-ROM分区存储用户登录程序,解决了用户有意或无意地对登录程序的破坏问题,通过身份认证和AES数据加密的策略来对文件保密分区中的存储信息进行保护。数据加密采用AES算法,针对单片机资源有限的特点,提出了一种选择性的加密策略,对存储数据进行部分加密解密操作,并对AES算法进行了有效地实现。介绍了系统调试的过程并对系统进行了测试。本文实现了一种具有身份认证及数据加密U盘的设计方案。经过多次实验证明,文中所设计的加密U盘能够正确、稳定地运行,其写入和读取数据的速度分别可达到1.54MB／s和6.30MB／s。该加密U盘能够有效地保护存储信息的安全,具有一定的实际应用价值。