无线传感器网络是一个多学科交叉的新型热点研究领域,应用前景广阔,受到国内外研究人员的高度关注,并得到了快速的发展。在无线传感器网络快速发展的同时,也出现了许多亟待解决的问题,如安全问题和能耗问题就是无线传感器网络不能忽视的两个关键问题,其中路由协议的安全问题尤为突出,成为国内外WSN领域研究的热点。本文在对国内外无线传感器网络路由协议充分研究的基础上,针对现有WSN路由协议的不足,特别是在安全防御方面的缺陷,提出了相应的改进方案。本文的创新工作主要如下:首先,针对无线传感器网络路由协议较难防御的内部威胁,提出了基于信誉评测机制的WSN安全路由协议VH-GEAR。VH-GEAR协议通过引入纵向和横向信誉相结合的WSN节点信誉评测模型,解决了信誉评测不全面和误判的问题,有效防御了选择性转发等内部威胁,提高了路由协议安全性;同时,该协议还对网络能耗进行了优化,改进了信誉更新机制,采用周期性信誉更新机制减少了信誉计算次数,降低了网络能耗,延长了网络生命周期。通过以上改进方案有效地提高了WSN安全路由协议的整体性能。其次,本文还提出了一种基于节点编码的NEVM路由失效节点验证方法来进一步提高WSN路由协议的安全性。NEVM验证方法通过对失效路由上的节点进行二进制编码,生成多条验证路径,来对失效节点进行有效验证。该方法基于二进制编码和逻辑运算,处理简单,非常适用于能量和处理能力有限的无线传感器网络。最后基于NS2仿真平台进行了仿真实验,通过对仿真实验结果的对比分析验证了所提方案的可行性和有效性。