随着传感器技术、无线通信技术和数据处理技术的发展,出现了无线传感器网络这一新的信息获取和处理模式。多个传感器节点通过无线通信、自组织方式构成网络,协同工作实时感知、获取和处理信息。传感器网络应用广泛,已被用于军事、环境科学、空间探索等领域。传感器网络因其部署区域的开放特性以及无线电网络的广播特性,容易受到监听和各种恶意攻击,安全问题极为重要。为了实现安全通信,应该对通信内容进行加密和认证。但是受传感器节点自身资源的限制,传统网络中所采用的密钥管理方案并不适用于无线传感器网络。本文简单介绍了无线传感器网络的概念和相关内容,重点针对传感器网络中的安全问题提出了一种新的基于分簇的密钥管理方案,并分析了该方案在安全性和降低通信能耗上的性能改进,最后使用OPNET对该方案进行了仿真,进一步验证了该方案的性能。在建立方案过程中,传感器网络中密钥如何建立以及在网络运行过程中如何管理密钥是本文研究的重点和难点,因此提出了基于分簇信息进行密钥分配的算法,即基站发送公共密钥建立基站与各个簇的通信,在各个簇内部使用对称加密完成簇内节点与簇头之间的通信,基站掌握整个网络的信息,定时发送密钥更新信息,并通过在基站中注册、删除信息,完成网络中节点的加入与退出。该方案适应于采用层次路由协议的无线传感器网络,应用该方案构建的传感器网络能保证其安全性,并降低建立密钥过程中的能量消耗,延长传感器网络的生存时间,而该方案支持网络的动态变化,将更进一步提升网络的生存时间。