随着网络技术的广泛应用,互联网已经成为现代社会生活中必不可少的一部分.网络在为人们提供便利、带来效益的同时,也使人类面临着信息安全方面的巨大挑战.而PKI(Public Key Infrastructure,公开密钥基础设施)技术是目前最为流行的一种综合解决方案.该论文从研究PKCS系列标准入手,把PKI技术和USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)技术结合起来,实现了一个基于USB密钥硬件支持的PKI客户端设计方案.该方案可以实现数据通信保密性、完整性与不可否认性,同时具有安全性高、速度快、携带方便、成本低的特点.该文的研究重点包括两个方面:一是USB设备的实现.它的研究内容包括USB总线设备的配置、Mass Storage协议的实现、FAT文件系统的实现和USB设备的驱动程序设计;另外一个方面是基于USB设备的硬件支持,实现系统的安全应用.其研究内容主要包括安全算法在外置硬件设备上的实现、在客户端实现标准的安全应用程序接口、采用SSL(Security Socket Layer,安全套接层)协议实现客户端与外界的安全互联.该文还详细分析了系统的安全性和效率,并提出了相应的改进方案.同时针对常用的的密码算法做了相应的测试,结果能够满足应用要求.该方案可以与VPN、防火墙等网络安全技术结合起来应用于各种要求提供认证和保密的应用环境中,对于集体和个人用户都具有广泛的应用价值.