Es posible tener un esquema de cifrado donde toda la rutina criptográfica se ejecuta en una tarjeta inteligente. La tarjeta inteligente contiene la clave de cifrado y descifrado y las operaciones criptográficas se ejecutan en la tarjeta inteligente, en lugar del sistema operativo principal.
Todo lo que el sistema operativo principal puede hacer es enviar comandos a la tarjeta inteligente y recibir datos cifrados o descifrados, pero nunca contiene las claves. Esto se usa raramente en la práctica para el cifrado completo del disco debido al bajo rendimiento (todos los datos que se leerán o escribirán deberán pasar dos veces por la interfaz de la tarjeta inteligente). Para el cifrado de archivos, muchas tarjetas inteligentes OpenPGP tienen esta funcionalidad.
La razón por la que esto se usa raramente es porque tiene una ventaja limitada. Si un atacante obtiene acceso administrativo completo al sistema, aún puede cifrar o descifrar cualquier cosa, incluso sin conocer la clave privada. En la mayoría de los casos, es la información que desea proteger, no la clave en sí; por lo tanto, un atacante que sea capaz de cifrar / descifrar datos arbitrarios es tan malo como la fuga de las claves.