随着微机电技术和嵌入式技术的发展,无线传感器网络的支撑技术日渐成熟。无线传感器网络越来越多地被运用到环境监测、公共医疗、军事等领域,无线传感器网络的安全问题也受到越来越多的关注。由于无线传感器节点资源有限等特点,使得很多现有的安全技术无法直接应用到无线传感器网络中。因此,无线传感器网络的安全问题研究有着重要的意义。目前现有的无线传感器网络研究成果中,簇形网络结构由于其强适应性、便于管理等特点被广泛应用。无线传感器网络安全方面的研究,多数是在簇形结构的基础上加入密钥机制来控制恶意信息的蔓延,而从网络结构、数据传输、智能应答等多方面综合考虑安全问题的无线传感器安全模型则很少。本文针对这一问题,以人体免疫原理为基础,研究无线传感器网络的安全问题。本文以人体免疫原理为基础,提出一种有双层免疫机制的簇形多跳无线传感器网络免疫体系结构。本文中将人体免疫概括为人体天然屏障和获得性免疫两层结构,通过模拟人体的双层免疫,设计了外部防御机制和内部异常检测机制。外部防御机制负责在簇的建立之初,对网络节点进行身份验证,避免恶意节点加入簇中；内部异常检测机制负责在信息传递过程中,不同身份的节点之间相互配合,识别恶意节点,并将其有效隔离。同时,本文在网络体系结构方面,在簇形结构的基础上加入免疫节点和多跳机制。免疫节点的加入有效保证了身份验证的有效性,多跳的簇头通信方式则大大减少了簇头节点的能耗,延长了网络寿命。选择簇头节点和免疫节点以及下一跳节点的时候采用多目标规划模型,使用偏好系数加权和方法,力求最优选择,依照决策者的意愿实现了能量与安全性之间的进一步平衡。经过仿真实验,本体系结构保证能量性能的同时,安全性能有了很大提高。