无线自组织网络技术是上个世纪70年代发展起来的一种组网技术,因其具有快速自动组网、无需基础设施等特点,在抗震防灾、气象监测和军事情报等领域优势明显,应用前景广泛。随着无线自组织网络应用的推广,信息安全问题越来越突出,如网络的安全体系结构、安全路由、安全接入和密钥管理等一系列问题。如何进行无线自组网的协议分析及建立模型等是论文研究的重要课题。在无线自组网中,节点规模不同所要求的实时性和可靠性等不尽相同,为了优化网络性能,有必要选择合适的网络拓扑结构及分层的管理模式,而网络的分层管理模式是通过分簇算法来实现的。首先,分析多个经典分簇算法的优缺点,其中基于权值的分簇算法因其较好的适应性和灵活性受到欢迎。但这类算法对权值的处理没有考虑各权重因素单位不统一的问题。提出改进的自适应按需加权算法(ImAOW),该算法对网络节点的性能指标进行统一数量化、去单位化处理,以对节点特性进行综合评估。论文以实例验证ImAOW算法与同类典型算法相比,具有较低的时间复杂度和消息复杂度。其次,系统介绍无线自组织网络路由协议安全问题和面临的安全威胁；详细分析AODV路由协议及针对AODV的黑洞攻击。利用自组网网络节点自由移动的特性,论文提出一种恶意移动攻击方法,并利用NS2仿真验证该方法行为简单、威胁可观。接下来,围绕RTS/CTS握手机制的安全漏洞,提出在簇结构下的封锁攻击方法。结对的攻击者利用簇结构中错误封锁问题容易出现,合谋伪造恶意信息,封锁簇内节点通信。封锁攻击属于拒绝服务攻击的一种。针对这种攻击,论文给出了相应的防御策略,并利用NS2仿真验证,在攻击状态下网络吞吐量严重下降；当实施防御策略时,吞吐量下降情况明显改善。最后,利用有限状态机模型,将无线自组织网路IEEE 802.11 MAC协议的实现过程描述成不同的状态转移过程,从而建立无线自组织网MAC协议执行过程的有限状态机模型。在此模型下,研究了攻击者如何成功地逃避检测实施对MAC协议的攻击行为。NS2仿真实验表明,随着攻击者在不同状态下对网络节点的攻击程度的加强,路由消耗逐渐增大,网络的平均吞吐量呈逐渐下降趋势。