Android操作系统是目前世界上市场份额占有量最大的智能手机操作系统。相比其他的手机操作系统,Android具有很多优点,比如开源性、可定制性、可玩性等,这使其拥有众多的用户。随着人们对智能手机的依赖程度的加深,越来越多的用户私密文件数据被存放在了智能手机中,在这种趋势下,手机个人隐私安全成为人们关注的焦点。然而Android操作系统本身对隐私数据的存储和保护机制十分匮乏,远远不能满足人们对数据安全的需求。对此,各大手机厂商在各自生产的设备上都提供了相应安全保护措施,使用户的隐私得到了一定程度的保护。但是在一些特殊情况下,手机提供安全措施就无法发挥作用,如用户被挟持或者记者在危险情况下用手机取证时,其他人会强行检查用户或者记者的手机。此时,操作系统原有的保护措施都将失效。为了解决Android用户的数据安全存储问题,本文结合文件系统定制和System Service (系统服务)定制提出了基于Android平台的双文件系统模型,设计并实现了双文件系统和透明加密服务。双文件系统是在Android内核层实现的,本文建立了新的隐藏文件系统,采用修改Android Ext4文件系统源码的方式解决了双文件系统数据写入冲突的问题,避免隐藏文件系统中的文件数据被覆盖,并通过实现隐藏文件系统的动态挂载功能进一步优化了数据隐藏效果。数据透明加密功能主要是在Android应用框架层实现的,本文采用具有较高加密强度的AES128加密算法,并通过添加System Service来实现数据透明加密服务,为了实现代码的二次调用,该服务向应用层提供了SDK开发接口。本文在ubuntu环境下搭建Android CM13的源码开发环境和编译环境,对定制了双文件系统和透明加密服务的系统源码进行编译并成功生成ROM。然后将ROM安装到测试手机中,对双文件系统的性能进行了测试和验证。开发了透明加密服务相应App,并对加密效果进行了测试和验证,证明了具备透明加密功能的双文件系统模型的正确性和可靠性。最后,本文根据实际测试结果对模型做全面的分析和总结,并提出模型的不足之处以及未来的改进方向。