无线传感器网络带来了信息感知和信息获取的一场革命,改变了人类与自然界之间的交互方式,无论在军用还是民用领域都有着十分广阔的应用前景。由于传感器网络容易遭受各种攻击,其安全问题成为首要的关注焦点。密钥管理作为一种基础性的安全服务,对传感器网络的安全具有重要作用。本文针对密钥管理展开了研究,并取得了一些有意义的研究成果,其主要内容如下:首先,提出了一种基于蜂窝模型的密钥预分配方案,根据蜂窝模型进行区域划分、密钥池构建、密钥分配和节点部署,提高了节点间建立共享密钥的概率,使网络具有更好的连通性。其次,提出了基于散列链的异构无线传感器网络密钥管理方案,该方案采用散列链技术,运用秘密分存策略,使感知节点妥协不会暴露网络中其它的安全通信链路,同时避免了簇头节点妥协导致的单点失效问题,另外,利用高性能的簇头节点和基站构成两级KDC,通过在线的密钥分发保证了网络的本地连通性为1。与现有方案相比,该方案提高了抗毁性和连通性,同时减少了存储开销。最后,针对基于双向散列链的自愈组密钥分发机制存在的合谋问题,提出了滑动窗口自愈的密钥分发机制。通过采用带密钥的双向散列链,引入自愈密钥参与会话密钥的计算,通过滑动窗口控制自愈区间,减少了密钥暴露,实现了抗区间合谋攻击的能力。相关分析和仿真结果表明,该方法在保证效率的前提下,大大降低了合谋风险,有效地提高了安全性。