无线传感器网络(以下简称WSN)是一种由大量传感器节点构成的网络,由于具有快速展开、抗毁性强、无需固定网络支持等优点,近年来在军事侦察、环境监测、交通管理等领域均得到广泛的应用。因传感器节点能源受限,网络中的路由算法的效率尤为重要,影响到网络的生存周期。同时,传感器节点往往部署在无人看护、甚至是敌对的环境中,因此安全问题也非常重要。无线传感器网络中的安全技术主要包括安全路由技术、认证技术、密钥管理技术等,本文研究密钥管理与安全路由协议。由于节点的能源、计算能力、存储空间及通信能力的限制,导致WSN上的密钥管理协议和传统无线网络有很大差异。而WSN在结构上又分为平面结构和层次型结构(又称分簇WSN)。分簇结构由于便于管理,有利于分布式算法的应用,能对系统变化作出快速反应,更容易克服传感器节点移动带来的问题,具有较好的可扩展性等特点,适合大规模网络,近年来也受到了很大的重视。本文通过对几种经典WSN上分簇路由协议的分析,得到现有分簇路由协议的缺陷,继而提出一种简单高效的分簇机制及路由协议,该方案具有更好的应用性和效率性。基于对路由协议的安全性保证以及WSN节点通信的安全性,提出一种平面WSN上的动态更新密钥管理协议,继而针对分簇WSN的结构特点提出了一种分簇WSN上的密钥管理协议,均具有更好的安全性和效率性。最后将分簇路由协议与分簇WSN上的密钥管理协议相结合,提出一种分簇无线传感器网络上的安全路由协议。