作为一种信息获取和处理的全新技术,无线传感器网络在军事、医疗、环境、交通等领域得到了广泛的应用。尽管无线传感器网络的发展十分迅速,但有关其安全问题的研究仍处于起步阶段。加密技术作为无线传感器网络安全的基础,面临着无线传感器网络提出的许多限制如:节点能量受限、计算能力有限、存储空间小、通信带宽窄等,使得大部分现有的传统加密算法无法直接应用于其中。因此,选取一种合适的加密算法对于保障无线传感器网络安全通信是至关重要的。本文首先归纳了无线传感器网络中常用的几种加密算法,并将这几种算法的优缺点进行了仿真对比。综合分析几种算法的空间消耗、运行速度和通信带宽等,发现DES算法最适合应用于无线传感器网络,但安全性不高严重的影响了它的使用。然后对传统量子遗传算法的编码方式和更新策略进行了优化,提出了一种改进的量子遗传算法,并将其应用于DES算法的S盒设计,提高了 S盒的非线性度,降低了差分均匀度,增强了 DES算法的安全性;接着提出了一种改进的DES算法,通过增加密钥长度、使用双轮函数迭代处理,减少了迭代次数,进一步增加了算法的安全性,提高了加密处理的运算速度;最后,从加、解密正确性、密文分布、明文敏感性、密钥敏感性和运行速度等方面对改进的DES算法进行了测试,并与传统的DES算法进行了对比。仿真结果表明,改进的DES算法在安全性、运算速度等方面都优于传统的DES算法,更适用于无线传感器网络的应用环境。