无线传感器网络的广泛应用前景使其对安全的要求越发严格。由于部署区域的开放特性以及无线网络的广播特性,极易被敌人监听并进行破坏,加密和认证已经成为保障传感器网络安全通信的重要手段。然而,传感器网络节点资源受到限制,使得现有的成熟安全技术无法直接应用到传感器网络中。因此,信息安全问题逐渐成为传感器网络的研究热点。本文简单介绍了无线传感器网络的概念以基本特性,分析了无线传感器网络面临的安全问题。由于密钥管理是无线传感器网络安全技术研究的基础和关键问题,文中对其进行了深入研究。对于不同的应用场景和目标,传感器网络对安全性和存储资源的要求也各不相同。有些传感器网络需要满足以较弱的安全性来减低存储资源的要求;而有些无线传感器网络具备充足的资源,可以完成安全强度高的任务。本文针对无线传感器网络不同的应用任务,提出了两种不同的无线传感器网络密钥管理方案。首先提出一种新的基于双混沌映射的密钥预分配方案,利用混沌映射产生具有良好随机性和自相关性能的混沌序列形成密钥池,仅需向节点预分发数量较少的密钥标识,就能够以较高的概率建立密钥连接。同时也改进了节点会话密钥的生成方式,降低了密钥被破译的可能性。分析结果显示,与现有的典型随机密钥预分配方案相比,网络连通性和抵制俘获攻击能力均有较大优势。本文另外提出了一种基于ID和哈希函数的密钥预分配方案,利用哈希函数的单向性来增强整个网络的安全通信。在该方案中,将被存储的节点ID经过哈希变换,生成节点间的共享密钥,利用这些密钥可以建立安全链路。即使一些节点被捕获也不会危及其他节点的安全。理论分析与仿真实验证明,与典型的随机密钥管理方案相比,该方案具有高可靠的安全性与较低的计算复杂度,也降低了通信消耗。