无线传感器网络是由大量微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络系统。它通过传感器节点感知、采集和处理各种信息，并将信息发送观察者。目前，无线传感器网络的应用越来越广泛，使得网络的安全问题成为该领域研究的热点，而密钥管理为网络提供安全支撑。 由于传感器网络自身资源受限，使得传统网络的密钥管理方案并不适用于无线传感器网络。本文主要对无线传感器网络的密钥管理进行研究，设计出更优的无线传感器网络密钥管理方案。 首先，对现有无线传感器网络密钥管理方案进行详细综述，并分析和比较已有随机密钥预分配方案的各种性能指标。 其次，提出一种新的随机密钥预分配方案—基于异构节点的哈希随机密钥预分配方案，给出该方案的基本框架，详细叙述方案的实现过程，包括：密钥预分配、共享密钥建立、路径密钥建立三个阶段以及节点的回收和更新方法。对该密钥预分配方案进行详细理论分析和性能模拟，结果表明该方案在物理开销基本不变的基础上，网络安全连通率和节点抗俘获能力较先前方案有显著提高，同时降低了节点的存储要求，减少了网络中节点存储的总密钥数量。 最后，提出不同于密钥预分配思想的另一种新方案—基于椭圆曲线组合公钥的密钥管理方案。给出方案的详细概述，包括：初始化、节点部署、节点加入、节点退出和密钥更新。在此基础上提出对应的密钥协商和认证协议，并对方案的性能指标和安全性进行理论分析和评价。该方案中节点不需预先存储密钥，且相邻节点可以相互连通，在满足网络可扩展性的同时，具有较好的节点抗俘获性能。