由于在军事与民用等多个领域中广泛的应用前景，无线传感器网络已成为工业界及学术界关注的热点。传感器网络通过监测现实世界，获取感知数据，并将信息传送给用户，最终让物理世界与虚拟信息世界相紧密结合。随着节点制造技术的不断发展，无线传感器网络的规模已逐渐扩大，形成了由成千上万个节点所组成的大规模网络，但由于节点资源仍严格受限，无法进行高强度计算及高密度通信传输，易遭受到各种网络攻击，使得传感器网络安全面临巨大挑战。本文围绕无线传感器网络中关键安全技术开展了研究工作，主要内容包括用户访问控制机制、安全组播技术、分布式安全存储机制、入侵保护及检测机制四个方面。主要研究成果有：　　 1.针对双层无线传感器网络中，缺乏用户访问控制机制的问题，提出基于智能卡的用户访问控制机制，解决用户直接接入传感器网络所带来的认证问题，使传感器节点在没有认证服务器支持的情况下也可快速认证用户的访问权限，减少传感器节点与汇聚节点之间的通信，减少节点的计算负荷；并在此基础上，对认证协议加以改进以抵御各种网络攻击，保护用户隐私。此外所提机制还能保证在智能卡被盗后，机密信息不泄露。　　 2.针对大规模无线传感器网络组播协议性能不高，易遭受攻击等问题，提出基于Steiner树的层次型无线传感器网络组播路由协议，提高了传感器网络组播效率，均衡了网络能量消耗，延长了网络生命周期；并在此基础上加入安全通信机制，提出基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议，以抵御各种网络攻击并确保组播数据的安全性、完整性与可验证性。　　 3.针对在无人值守无线传感器网络应用中，节点间通信困难，传感器节点需要存储一定数量感知数据的需求，提出一种安全高效的分布式数据存储方案，该方案运用基于门限的存储机制提高了数据的安全性与可靠性，抵御了节点妥协攻击，并运用基于正交向量的动态完整性检测机制提高了数据存活率，降低了网络通信数量。　　 4.针对传感器节点资源严重受限而无法主动防御网络入侵行为的问题，通过引入低计算负荷的一次性签名算法，提出基于一次性签名的无线传感器网络入侵保护及检测机制。在不增加通信量，并且节点计算量提高不多的情况下，大大提高了网络安全性与稳定性。