无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种全新的信息获取和处理技术，广泛应用于军事、生态环境监测、交通管理、医疗健康监测、空间探测等领域，对人类的生活方式产生了重大的影响。但由于传感器网络经常部署在无人监管和不可控制的的复杂环境中，因此WSN不仅面临着各种安全威胁，如信息篡改、重放攻击等，还面临着传感器节点被攻击者捕获后篡改节点信息，从而控制部分网络的威胁。因此，WSN的安全问题是一个研究热点，而密钥管理是WSN安全机制实现的基础。鉴于传感器网络自身的特点如电池供电、计算能力有限、存储容量小和通信距离有限等，传统的密钥管理技术如公钥加密体系、基于认证中心的安全体系不再适用。密钥预分配技术是一个很好的选择，即在传感器节点部署前，先向其内存中装入一定量的密钥信息，通信双方通过这些信息获得通信密钥。为了满足WSN的特殊需求，本文针对无线传感器网络的安全问题做了以下工作：(1)本文首先对无线传感器网络的体系结构、传感器节点的组成以及无线传感器网络的特性做了简单的介绍，分析了无线传感器网络所面临的安全问题。其次对现有的无线传感器网络的典型密钥管理方案进行了简单的对比和分析，并特别针对随机密钥预分配和分簇式密钥管理中的典型方案进行了详细的介绍和分析。(2)针对基于二元对称多项式的随机密钥预分配方案存在t门限性质问题,方案一采用同化三元多项式建立节点间的通信密钥，并对共享密钥使用单向hash函数进行处理，提高了密钥破解难度；同时采用六边形部署模型，提高网络的安全连通率，降低被捕获节点的影响范围。分析结果表明，该方案提高了网络的安全性及节点的抗毁性，一定程度上降低了节点间的通信开销。(3)通过研究多维空间上利用对称二元多项式建立共享密钥的方案，方案二对此方案中存在的一些不足给予改进，优化动态路径发现算法，添加初始密钥及密钥更新。分析结果表明，改进后的方案通信更加安全。