无线传感器网络,是由部署在监测区域内的大量具有感知、计算、数据处理和无线通信能力的微型低功耗传感器节点通过无线通讯方式形成的一个多跳自组织网络。无线传感器网络通常部署在无人看守的环境中,容易受到各种攻击。一旦节点遭到入侵,攻击者就可以对其进行重新编程,并大量复制该节点,从而轻松接管网络。因此,安全性已成为无线传感器网络研究的主要问题之一。无线传感器网络安全问题是当前的一个研究热点,针对其安全挑战,全世界的研究者已经提出了很多解决方案,包括各种适用于无线传感器网络的密钥分配方案如动态密钥管理机制和密钥预分配方案等,以及各种具有传输安全性的路由协议。本文分析了现有安全路由方案的优势和不足,在LEAP协议的基础上提出了一种新的单路径安全路由算法,以提高无线网络环境中发送方与接收方之间数据传输的安全性,仿真实验的结果表明该方案具有较低的能耗,并且对于路由中断攻击具有较强的抵御能力。此外,本文还研究了R.Blom的密钥预分配方案,且以其为构建模块提出了一种新的密钥预分配方案——多空间密钥预分配方案,为每一个传感器节点构建多个密钥空间,通过节点间的共同密钥空间使所有节点对之间都形成一个成对密钥,仿真实验的结果表明该方案降低了小规模网络攻击者的初始收益,从而提高了无线传感器网络的安全性。