随着计算机的普及，U盘已经成为人们日常工作中不可缺少的信息传输工具,但是随之而来引发的安全问题却也成为了人们更为关注的事项。针对U盘中有些信息可以公开，而有些私密信息需要安全保护的需求，本文在分析研究虚拟卷技术的基础上，提出了一个基于虚拟卷技术的安全U盘系统，把普通U盘转变成一个常规卷和一个虚拟的安全卷。其中安全卷内信息使用AES加密算法以加密保护，而常规卷的读写使用和普通U盘完全一样,这样既有效地防止了机密信息的泄漏和扩散，又不失U盘方便、灵活的特性。基于虚拟卷技术的安全U盘关键是要实现安全卷的生成。首先，本文详细介绍了存储虚拟化分类,提出了U盘存储虚拟化实现方案，即在物理卷驱动和文件系统驱动程序之间写入一个安全卷驱动程序。其次，借鉴虚拟磁盘技术研究，得出安全卷生成的技术原理，接着研究了通过Windows卷挂载原理实现安全卷在硬盘上显示，并进一步研究了通过Windows的卷识别原理实现对安全卷内文件访问。再次，分析了Windows的存储管理，主要是Windows对安全卷内文件的I/O操作管理，结合加解密算法的研究，实现了安全卷内文件加解密。最后，综合应用以上的研究成果，从企业管理实践的角度出发，设计了整个安全U盘系统，并对系统安全和性能进行了分析。