无线传感器网络由部署在监测区域内的大量小型传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统。作为沟通物理世界和数字世界的一个桥梁,无线传感器网络有着巨大的应用空间。然而,由于传感器节点的资源限制,使得现已成熟的安全技术不能很好的应用到无线传感器网络中。因此,安全问题成为研究无线传感器网络的热点。其中,密钥管理作为无线传感器网络中其它密码安全机制的基础和保障,对其的研究有着十分重要的意义。本论文主要围绕无线传感器网络密钥管理机制进行了研究,’主要的研究内容和创新性成果如下：(1)在介绍无线传感器网络密钥管理方案的分类的基础上,描述了密钥管理方案的评价标准,并根据其体系结构的不同,将现有的密钥管理方案分为分布式密钥管理和层簇式密钥管理两类进行了综述。(2)提出了一种基于秘密共享的无线传感器网络认证方案。为保证采集和传输信息的可靠性,对于新加入网络的节点,认证其合法身份成为保证网络安全性的关键技术。针对无线传感器网络节点能量、计算和存储有限的特点,以及公开密钥算法和数字签名实施认证耗能多等不足,提出了一种适用于无线传感器网络的基于秘密共享的实体认证方案EASSS (Entity Authentication Scheme based Secret Sharing)。该方案利用秘密共享和对称密钥的方法对新加入网络的节点实施认证,在保证安全性的前提下,和相关方案比较,在认证时延和网络生命周期方面取得了较好的性能。(3)提出了一种基于秘密共享的无线传感器网络组密钥管理方案,简称为GKMSSS (Group Key Management Scheme based on Secret Sharing in Wireless Sensor Network)。组密钥管理方案GKMSSS在采用LEACH协议进行网络分簇的基础上,利用秘密共享和对称密钥加密的原理,将组密钥分量分布式存储在各个组成员中,结合基于秘密共享的实体认证机制,成功实现了密钥的预配置、层次密钥的生成、网络的分簇、密钥的生成与分发、密钥的更新、组新成员的加入和组成员的退出等关键过程。通过相关分析和实验表明,在保证存储开销和通信开销在可接受范围之内的情况下,有效保障了组通信的前向保密性、后向保密性以及抗串谋攻击,且有较好的节点抗俘虏能力和密钥更新成功率。