É definitivamente possível e já é amplamente utilizado na prática. O que você está procurando é um token USB que autentica o PC quando ele está conectado. Onde o PC só pode ser acessado com o token. Existem dois aplicativos de software que suportam isso.
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Truecrypt - Truecrypt criptografa todo o PC e requer uma senha na inicialização. Isso pode ser estendido para também exigir um token USB para poder acessar o conteúdo do PC. A criptografia é feita imediatamente, o que significa que você mal perceberá e se comportará como um PC comum, assim que as chaves corretas forem inseridas.
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Criptografia de Unidade de Disco BitLocker da Microsoft - O Bitlocker é um programa padrão que está disponível em várias versões do Windows. Isso significa que nenhum software adicional precisa ser instalado. Ele funciona da mesma maneira que Truecrypt. No entanto, é necessário um chip TPM dedicado para processar as chaves de criptografia que apenas algumas placas-mãe suportam.
Aqui está um link que explica as coisas em mais detalhes: link
O BitLocker é capaz de atender a todas as suas necessidades necessárias. Eu recomendo usá-lo sobre o Truecrypt, pois já é um recurso padrão de versões posteriores do Windows.