无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSNs)是将计算、通信、传感器3项技术相结合的产物。为了实现对目标环境进行全方面监控,除了装有普通的标量数据传感器外,还有配备廉价低耗的CMOS相机以及麦克风等多媒体传感器节点,遍布探测区域,从而孕育了无线传感器网络的产生和快速发展。作为新型的无线通信网络,已经引起了学术界和工业界的高度关注,主要应用在军事、环境监测、医疗、智能建筑等领域。密钥管理机制是传感器网络安全技术中一个非常重要的基础性问题,包含用于加密和认证的密钥的初始化、建立、连接共享、分配和更新撤销等一系列操作,对传感器网络安全通信具有重要作用。本文深入分析和研究了无线传感器网络安全技术问题,介绍和分析了现有传感器网络中各类密钥管理方案,对其通信消耗、计算复杂度、存储空间等性能参数进行了比较分析,并指出不同类型密钥方案所适用的环境。并以此为基础,根据不同类型传感器节点的数据储存空间、通信负载的等性能差异性,提出了以下两种密钥管理方案：1)适用于多媒体传感器网络的半依赖基站密钥管理方案,方案中sink节点负责其余所有节点的认证安全,而密钥产生和分发等由多媒体节点负责。通过实验分析,方案不仅符合了网络的安全要求,而且减少了整个网络的密钥存储空间和通信消耗,从而提高了多媒体数据的吞吐量。而且网络具有较高的连通性,保证多媒体传感器节点的高效运行。2)基于圆柱模型的门限密钥共享方案,方案主要针对异构性的传感器网络,包含主密钥的重构和子密钥的更新等过程,密钥的安全性由多个节点共同承担,只有获取了一定数量的密钥后才能得到主密钥,并引入了监督节点机制提高了密钥的抗俘获性。最后与传统的组密钥方案B_PCGR、GKD进行了实验仿真性能比较。基于椭圆模型的门限密钥管理方案有效的减少了网络的存储空间和通信能耗,降低了密钥俘获风险,从而提高了网络的安全性。