目前常见的公钥加密算法在早期并不是专门为无线传感网络等这种资源受限的应用场景而设计的,因此在无线传感网络等资源受限的场景下应用会存在一些问题。此外,常用的非对称加密算法比对称加密算法计算复杂度更高,这也限制了其在具有有限计算能力的WSN节点上的应用。同时,现有的非对称加密算法的安全性均取决于数学上困难问题的难解性,一旦这些数学难题被破解,那么这些公钥加密算法也会被破解。考虑到以上的问题,本文提出了利用单向函数和时空折中技术来设计公钥加密算法的思路,并实现了三种公钥加密算法。本文的主要工作如下:(1)利用单向函数求逆困难的特性,结合密码分析领域的时空折中技术,利用时空折中技术的预计算阶段来携载陷门,提出了一种使用时空折中技术和单向函数构造单向陷门函数的方法。(2)利用散列函数单向的特性,实现了一种基于哈希的公钥加密算法。该算法可以保证在较短的分组长度下,安全强度与同分组长度的对称加密算法相当,而且具有很快的加密速度和可以接受的解密速度,可以适用于无线传感器网络等资源有限的场合下的信息加密。实验与理论分析证明在同等加密强度下,该算法的分组长度可以远低于RSA等传统非对称加密算法,并且具有极快的加密速度。(3)鉴于基于哈希的公钥加密算法由于哈希本身存在一定概率的冲突问题,为了提高解密的正确率,结合对称密码的特性,实现了一种基于对称密码的公钥加密算法。实验与理论分析证明在相同加密强度下,基于对称密码的公钥加密算法的分组长度比RSA等传统公钥加密算法更短,且加密速度更快。