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无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，它整合了嵌入式计算技术、网络技术和无线通信技术。无线传感器网络可以被定义为一组通过无线收发技术相互通信的传感器节点组成的一个自组织的Adhoc网络。一般来说，这些节点通过相互协作来完成任务。无线传感器网络可以广泛地应用于军事、环境监控、医疗和商业中。它具有广泛的应用前景并成为了现代通信技术中一个新的研究领域，得到学术界和工业界的高度重视，并且被认为是未来改变世界的十大技术之首。众所周知，无线传感器网络在应用之前需要解决很多关键问题，安全问题即是其中之一。无线传感器网络一般配置在恶劣环境、无人区域或敌方阵地中，加之无线传感器网络本身固有的限制，因而它的安全引起了人们的极大关注，这也给研究人员和工程技术人员提出了大量具有挑战性的研究课题。在传感器节点计算速度、电源能量、通信能力和存储空间非常有限的情况下，传统的安全机制不适合运用于无线传感器网络中。路由的安全性是安全问题的重要研究方向，针对路由层的攻击甚至可以导致整个网络瘫痪，因此，无线传感器网络路由协议的安全性研究有重要意义。
本文重点研究WSN路由协议中的LEACH协议，LEACH协议在系统的吞吐量、系统的延迟方面有较大优势，并且进行数据融合从而节省了能量，但是它的动态特性使得现有的大多数安全解决方案都不适合应用于它。在本文中，我们研究了给LEACH协议添加安全的问题，我们介绍了最先在平坦网络模型中被广泛研究的密钥分发机制，还有SPINS的一个模块μTESLA，它们都可以用于基于簇的LEACH路由协议，接着提出一个基于LEACH协议的改进方案。主要工作包括：(1)为LEACH提供了一种安全的结点间的通信机制。(2)将随机密钥预分发应用于无线传感器网络基于簇的协议中。