网络编码理论在网络通信领域中具有极为重要的作用，它既可提高现有网络的吞吐量，还可改善网络的可靠性和抗攻击能力。特别是随着网络技术的快速发展和 Internet 的普遍应用，网络编码已成为当前网络通信技术的研究热点。然而，直接应用网络编码存在着污染和窃听两类不可忽视的安全问题，而有效的安全网络编码又有相当数量的开销。因此，针对网络编码的安全性和能耗性进行研究具有重要的理论意义与应用价值。 　　本文从不同角度分析了网络编码中的安全问题与能耗问题，紧紧围绕网络编码中常见的搭线窃听和污染攻击展开研究，以期为安全网络编码研究提供新的思路和解决方案。本文的主要研究内容和创新性成果如下： 　　(1) 针对仅有窃听攻击存在的网络，提出一种基于混沌序列的低开销安全网络编码，选择合适的混沌序列加入信源信息，构造一次一密加密体制。该方案仅向信源中加入一个冗余向量，具有较小的安全网络编码开销。 　　(2) 针对仅有窃听攻击存在的网络，提出一种基于稀疏矩阵的低复杂性安全网络编码，选取合适的稀疏矩阵与信源信息进行矩阵变换。该方案提高了编解码速率，减小了存储空间的占用，具有较低的节点复杂性。 　　(3) 针对搭线窃听和污染攻击同时存在的网络，提出一种抗强攻击的安全网络编码。为达到安全通信和低能耗性，采用稀疏矩阵对信源原始信息进行矩阵变换，并利用改进的列表译码法进行译码。该方案在抵抗强窃听攻击和污染攻击的同时，还能够提高编码速率并降低能耗。 　　本文提出的低能耗安全网络编码方案均具有普遍通用性，能够在多项式时间内完成并达到信息论安全的要求。