无论是政府、军队，还是企业、公司，信息按照其重要程度通常划分为不同的密级，信息系统依然。不同密级之间的信息交互问题成为国家、军队，甚至私营公司高度重视的信息安全问题。USB移动存储设备具有使用方便、存储容量大、接口通用等优点，是目前应用广泛的信息存储、交互媒介。本文基于移动存储设备，从USB系统底层硬件出发，对多密级信息安全交互的问题进行了研究探索。　　针对USB移动存储设备在多密级环境下应用所存在的问题，本文剖析了多密级信息交互的安全需求，并给出了相应的安全功能。在此基础上，建立了基于移动存储设备的安全交互模型，该模型通过设计独立的、对外不可见的交互区，能够在用户控制策略条件下，实现不同密级之间的安全交互。　　在多密级安全交互模型基础上，本文对系统的主机与设备之间的双向认证，传输及存储加密等安全机制进行了研究。首先，通过在硬件、固件/软件不同层次嵌入相应的安全机制，建立了系统的安全机制层次结构；其次，设计了双向认证与密钥协商协议和基于安全等级的加密方案，并对其安全性进行了证明和分析，为系统总体实现框架与关键模块设计提供指导。　　根据所设计的安全交互模型和系统安全机制层次结构，在设计地址转换与控制逻辑的基础上，分别对硬件、固件/软件等层次进行了设计，实现了USB安全控制器、大容量安全存储控制器硬件模块，设计了双向认证、设备分区和地址转换等固件/软件功能模块，为多密级交互原型系统的实现提供基础支撑。　　通过集成各个层次的关键模块，实现了一个基于移动存储设备的多密级安全交互原型系统，并对系统模块和系统功能进行了测试。测试结果表明，系统各模块工作正常，实现了本文设计的安全机制，为多密级信息安全交互问题提供了技术支撑。