随着现代科学技术的快速发展,越来越多的重要数据需要硬盘来存储。由于存在着诸如硬盘数据泄露或非法修改以及硬盘失窃等安全性威胁,因而,这些存储重要数据的硬盘一般都需要提供加密保护。由于对称加密技术速度快,通常用于加密硬盘数据。加密的安全性不仅取决于密码体制和加密算法,密钥管理的安全性尤为重要。因此,如何保证密钥管理的安全性已经成为各方备受关注的议题。针对密钥的保护及管理问题,本文提出了两种不同的方式。第一种是基于X.509技术的实现方案。该方案应用了X.509证书和Open SSL工具包。针对该方案,首先提出了系统实现模型,分析了模型的组成结构和基本原理。描述了系统方案设计流程,主要包括服务器证书配置管理、LUKS分区启动服务、加密过程和解密过程。第二种是基于ECDH改进算法和JOSE技术的实现方案。这种协议也是建立在椭圆曲线离散对数问题的事实上。由于协议本身没有提供信息完整性校验,因而,本文提出了JSON对象签名和加密(JOSE)标准,客户端接收到的回复消息包含JWS签名的JWK Set。针对该方案,首先提出了系统实现模型,并分析了模型的组成结构和基本原理。然后,提出了存储密钥管理系统,它主要分为密钥分配阶段、密钥验证阶段、对称密钥管理阶段、对称密钥恢复阶段以及密钥更新阶段这五个部分。这两种方案中,所使用的解密服务器是无状态化的。由于方案一应用了X.509证书,证书的配置和实施过程比较复杂,并且客户端需要将自己的密钥通过网络传递给服务器,因而需要提供TLS安全隧道和认证功能。为了解决方案一中存在的弊端,方案二中应用了ECDH的改进算法和JOSE技术,因而,无需提供TLS安全隧道和认证功能,并且服务器绝不会接触到客户端硬盘的密钥信息,也不会获取到客户端的任何身份信息,即,客户端对服务器保持匿名性。