Какие существуют программные и аппаратные способы защиты информации?

Способ только один - шифрование. А вот способы шифрования есть различные. Например, есть синхронное шифрование, когда для шифрования и расшифровки используется один и тот же ключ, а есть асинхронное, когда для шифрования и расшифровки используются разные ключи, один из которых является открытым. Аппаратные устройства действуют точно так же, как и программные. Разница только в том, что для программных систем ключ хранится на диске и может быть незаметно скопирован, а в аппаратных, ключ хранится в самом устройстве (причем без возможности извлечения), как и алгоритм работы с ним, а потому кража ключа возможна только вместе с устройством, что уже незаметно не сделать.