正在兴起的物联网为无线传感网应用提供了广阔的舞台,但同时面临着诸多信息安全挑战。传感器节点本身具有能量有限、计算和存储能力弱等特点,给无线传感网安全运行和管理带来困难,尤其是复杂的安全算法难以在无线传感网中应用。本文以无线传感网为研究对象,以网络安全管理和能量高效为目标,建立一种基于骨干可信节点架构的无线传感网层级化安全模型,并展开了深入和系统地研究。层级化网络结构的设计引入了基于最小支配集原理选举的安全管理节点。以安全管理节点为中心,根据距离最优原则,普通节点选举最近的管理节点接受管理,网络被划分为若干子网,在子网内成簇。层级化的网络结构减小了网络中节点大范围成簇过程带来过多的能量消耗,有利于提高网络管理效率、延长网络的生命周期。骨干可信节点包含安全管理节点和簇头节点,主要通过对节点的通信行为进行监听和判断,分析节点恶意行为,并由安全管理节点给出当前信任评估。当安全管理节点轮换以后,其存储的信任值作为历史信任评估同当前信任评估一起参与综合信任值计算,提高了节点信任评估的可靠性;为增加管理节点的安全性和可靠性,文中在安全管理节点选举中引入信任值因子和剩余能量因子。根据管理节点选举的时间,改变两者的权重,以达到优化选举的目的。本文通过NS2仿真平台,分别从节点分布情况,网络能量消耗,节点生存数量以及节点信任值变化等方面进行性能评估和实验验证。仿真测试结果表明:所建立的基于骨干可信节点的无线传感网层级化安全模型,在提高网络安全性的同时仍可以节省大约25.9%的网络能量消耗,为提升无线传感网的安全性和能效性提供了一种有效方案。