Si desea utilizar un micro (un pequeño FPGA también funcionaría bien) entonces uno con un periférico dedicado sería bueno.
La serie STM32F407 tiene un procesador criptográfico periférico capaz de DES, Triple DES, AES 128, 192 o 256.
También tienen un periférico de tarjeta SD dedicado (para interfaz de 1, 4 u 8 bits) que permite la transferencia a hasta 48MHz.
Puedes agarrar el descubrimiento F4 dev board a un precio muy bajo en Mouser (probablemente en algunos otros lugares también)
Nota: No he usado ninguno de los periféricos todavía, los he notado mientras uso el chip (que es muy poderoso por el precio) También he usado mucho el PIC32, pero este es un paso adelante, mi única grumble es ST no proporciona un IDE (aunque hay muchas opciones para elegir, Keil, IAR, Rowley, Atollic, fuimos a Raisonance) y su documentación / ejemplos de código no son tan buenos como los Microchips.