随着互联网的快速发展，互联网用户越来越多，电子邮件成为了人们互相联系的重要工具；但是由于互联网络的开放性，安全问题越来越突出。目前普遍采用的PGP(PrettyGood Privacy)等邮件加密都是在PC机终端采用纯软件的方法实现，黑客可以通过在用户电脑植入木马程序读取加密密钥和用户签名私钥，这样邮件安全性还是得不到保证。针对上述问题本文引进了USB KEY。它可以保存用户数字证书和私钥，理论上任何情况下都不可以导出，这样黑客就没办法读取用户私钥等机密信息。为了防止黑客通过对电脑远程操控操作USB KEY进行交易等行为，本文引进了指纹识别模块。用指纹识别取代PIN码，即使黑客远程控制了电脑并读取了PIN码也无法进行任何操作，从而提高了系统的安全性能。本文介绍了MD5、SHA、DES、3DES、RSA等常用加密算法和USB KEY体系结构(具体包括硬件层、核心驱动层、标准中间件层与应用层)，重点研究了硬件层的设计和与实现。主要包括指纹识别设计与实现、USB驱动设计与实现和Z32U片上操作系统的设计和实现。本文的创新性主要体现在以下三个方面：1、设计和实现了基于Z32U开发板的USBKEY邮件加密功能；2、PC机与Z32U通过USB接口进行通信，采用Mass Storage ClassBulk-Only协议，数据传输速率快；3、引进了指纹识别对用户身份进行认证大大提高了USB KEY的安全性能。