无线传感器网络经常会遭受各种安全威胁,例如节点暴露在不安全的物理环境中时容易被俘获；采用无线电传播信号时信号容易被截获等。因此无线传感器网络安全是无线传感器网络的一个重要研究方向。本文针对安全技术中的网络密钥管理方面进行了深入研究,并提出了一种基于哈希函数和蜂窝模型的新型密钥管理方案。本文重点对随机密钥预分配方案和基于部署知识密钥预分配方案进行了详细研究和分析。其中随机密钥预分配方案由于具有占用节点存储空间少,网络扩展性好,支持大规模网络,被俘节点影响范围小,网络安全性较高等优点成为当前密钥管理问题的重点研究方向。而基于部署知识的密钥预分配方案对部署区域及其中节点进行分组,同时对密钥池也进行分组,增大了邻居节点的安全连通概率,从而大大提高了整个网络的安全连通概率。由于具有这些优点,基于部署知识的密钥预分配方案渐渐成为一种新兴的无线传感器网络密钥管理技术。本文以E&G方案为基础,结合哈希函数与部署知识,提出了一种新的密钥预分配方案D&H方案。本文首先在E&G方案的基础上,结合哈希函数,提出了H&R方案。该方案将密钥池中的密钥进行随机深度的哈希运算,然后随机选取给定个数的密钥组成密钥环存入传感器节点。任意两个节点需要通信时,它们的密钥环中如果有相同密钥标识符的密钥,那么将哈希深度较大的那个密钥作为这两个节点的共享密钥,并利用所有共享密钥生成通信密钥。节点间利用通信密钥加密解密数据,进行安全数据传输。在所有节点间的通信密钥建立之后,进行密钥增强,并删除节点中得自基站密钥池的密钥。接着本文分析了部署知识中的分组模型,改进了正六边形蜂窝分组模型,将部署区域分为主区域和次区域,主区域对应的子密钥池由基站密钥池直接分配密钥,次区域对应的子密钥池由其周围三个主区域对应的子密钥池分配密钥。这种方案简化了划分子密钥池的复杂性,增大了相邻部署区域的安全连通概率。最后在H&R方案的基础上,进一步利用改进蜂窝模型划分部署区域和基站密钥池,提出了D&H方案。