随着无线通信、电子与传感技术的发展,无线传感器网络被广泛地应用于各个领域。无线传感器网络的单个节点能量有限,是一种开放,分布和自组织的网络。网络中节点容易能量耗尽而死亡,网络的拓扑容易受到攻击,最终导致整个网络的不安全。已有的各种路由协议普遍只考虑能耗方面,或者只考虑安全方面,缺乏能耗方面和安全方面的综合考虑。怎么在无线传感器网络中延长整个网络的生命周期,实现网络的安全通信成为目前研究的一个热点。本文的主要工作如下:(1)提出了一种基于节点度限制的低能耗路由协议(low energy consumption and node degree restricted topology algorithm,简称LECND),LECND分成两个部分,成簇阶段和簇间多跳路由建立阶段,在成簇阶段只需要节点的局部信息,根据节点的剩余能量、节点到基站节点的距离和节点上一轮的度,选出簇头节点,形成簇分布。在多跳路由的过程中综合考虑下一跳簇头节点的能量,到基站节点的距离和节点的度数。通过这两个阶段,最后得到整个网络的拓扑结构。LECND延长了网络节点的生存时间。(2)提出一种安全低能耗协议(trust-aware and low energy consumption secure topology algorithm,简称TLES)。TLES在LECND的基础上引入信任管理机制,通过综合考虑几种信任因子,得到每个节点的信任值,在成簇阶段引入节点信任值,簇头的选举考虑节点的信任值。TLES能够有效减少网络能耗,同时提高网络的安全性。本文对LECND和TLES进行了实验仿真。仿真的结果表明,与LEACH为代表的层次路由协议相比较,LECND可以有效地降低网络能耗,延长整个网络生存时间,TLES在LECND的基础上综合考虑能量消耗和网络安全问题,实验表明,与其他的路由协议相比较,TLES不仅能够减少网络的能量消耗,同时也能够能有效地排除网络中的恶意节点,确保节点通信的安全性和合理性。