واحد من استخدامات مصطلح أمن الحاسوب يشير إلى التكنولوجيا المستخدمة لتنفيذ نظام تشغيل آمن. الكثير من هذه التكنولوجيا مبني على أساس العلوم التي تقدمت منذ 1980، وتستخدم لإنتاج ما يمكن أن يكون بعضا من أكثر أنظمة التشغيل التي لا يمكن اختراقها قبل أي وقت مضى. وإن كانت لا تزال سارية المفعول، فالتكنولوجيا ذات استخدام محدود اليوم، في المقام الأول لأنه يفرض بعض التغييرات على إدارة النظام وأيضا لأنها ليست مفهومة بشكل واسع. فمثل هذه الأنظمة التشغيلية القوية جدا والآمنة تستند إلى قناة نظام التشغيل التكنولوجية التي يمكنها أن تضمن أن بعض السياسات الأمنية تفرض بشكل مطلق في بيئة التشغيل. مثال على هذه السياسة الحاسوبية الأمنية هو التحكم بوصول إلزامي. الاستراتيجية تقوم على اقتران السمات الخاصة للمعالجات الدقيقة للأجهزة، وغالبا ما تنطوي على وحدة إدارة الذاكرة، مع قناة نظام التشغيل خاصة ومنفّذَة بشكل صحيح. وهذا يشكل الأساس لنظام تشغيل آمن والذي، إذا صُممت بعض أجزائه الحرجة ونُفذت بشكل صحيح ،فإنه يمكن أن تضمن استحالة مطلقة ضد الاختراق من قبل عناصر معادية. هذه القدرة تُخوّل لأن التكوين لا يفرض السياسة الأمنية فحسب، ولكن من الناحية النظرية تحمي نفسها من الفساد تماما. أنظمة التشغيل العادية، من ناحية أخرى، تفتقر إلى السمات التي تؤكد على هذا المستوى الأقصى للأمن. منهجية التصميم لإنتاج مثل هذه الأنظمة الآمنة دقيقة وحتمية ومنطقية.
الأنظمة المصممة مع مثل هذه المنهجية تمثل حالة فن أمن الحاسوب على الرغم من أن المنتجات التي تستخدم هذا النوع من الأمن ليست معروفة على نطاق واسع. وفي تناقض حاد مع معظم أنواع البرمجيات، فأنها مطابقة للمواصفات مع اليقين إنه يمكن التحقق منها وفقا لمواصفات مماثلة للحجم والوزن والقوة. أنظمة التشغيل الآمنة المصممة بهذه الطريقة تستخدم أساسا لحماية الأمن القومي للمعلومات والأسرار العسكرية، والبيانات من المؤسسات المالية الدولية. هذه أدوات أمنية قوية جدا وعدد قليل جدا من أنظمة التشغيل الآمنة صدقت على أعلى مستوى (الكتاب البرتقالي أ- 1) لتعمل على مجموعة من "سري جدا" إلى "غير مصنف" (بما في ذلك Honeywell وSCOMP و USAF و SACDIN و NSA Blacker وشبكة Boeing MLS. وضمان الأمن لا يتوقف فقط على سلامة استراتيجية التصميم، ولكن أيضا على التأكد من صحة التنفيذ، وبالتالي هناك درجات من القوة الأمنية المحددة لCOMPUSEC. والمعايير العامة تحدد القوة الأمنية للمنتجات من حيث عنصرين، وظائف الأمن ومستوى الضمان (مثل اختبار مستويات تقييم الضمان EAL)، وهذه محددة في ملف حماية للمتطلبات وللهدف الأمني لمواصفات المنتجات. لا أحد من هذه الأنظمة التشغيلية فائقة الضمان الآمنة المستخدمة للأغراض العامة تم إنتاجها لعقود أو تم اعتمادها بموجب المعايير المشتركة.
في لغة الولايات المتحدة الأمريكية، فإن مصطلح التأمين العالي عادة ما يشير إلى ان النظام لديه مهام الأمن الصحيحة والتي يتم تنفيذها بقوة كافية لحماية المعلومات السرية لوزارة الدفاع ووزارة الطاقة. الضمان المتوسط يشير إلى انه يمكنه حماية المعلومات الأقل قيمة، مثل معلومات ضريبة الدخل. أنظمة التشغيل الآمنة المصممة لتلبية مستويات متوسطة الشدة من وظائف الأمن والضمان شهدت استخدامها على نطاق أوسع داخل كل من الحكومة والأسواق التجارية. النظم متوسطة الشدة قد توفر نفس الوظائف الأمنية التي توفرها أنظمة التشغيل الآمنة عالية الضمان ولكنها تفعل ذلك بمستوى ضمان أدنى (مثل مستويات المعايير المشتركة EAL4 أو EAL5). مستويات أدنى تعني أننا نكون أقل تأكدا أن تنفيذ المهام الأمنية لا تشوبه شائبة، وبالتالي يقل الاعتماد عليها. هذه الأنظمة موجودة في استخدامها على خوادم الشبكة العنكبوتية، والحراس، وخوادم قاعدة البيانات، ومضيفي الإدارة ولا تستخدم فقط لحماية البيانات المخزنة على هذه الأنظمة ولكن أيضا لتوفير مستوى عال من الحماية لشبكة الاتصالات وخدمات التوجيه.