无线传感器网络是由大量随机部署的传感器节点以自组织方式形成的网络,在军事、环境监控、医疗护理、空间探索等领域有着广阔的应用前景。然而,随着无线传感器网络的应用范围逐步扩大,其安全问题也日益突出。由于无线传感器网络节点资源受限,使得现有的安全机制不能很好地应用到无线传感器网络当中,因此,无线传感器网络的安全问题成为了一个研究热点。其中密钥管理是无线传感器网络安全研究的基础,解决密钥管理问题具有十分重要的现实意义。本文首先介绍了无线传感器网络的体系结构、特点及应用,并结合其特点提出了网络的安全需求;分析了无线传感器网络面临的安全问题并给出了相应的防御措施;介绍了无线传感器网络的关键技术;并简要介绍了无线传感器网络密钥管理体系。其次,介绍了无线传感器网络密钥管理方案的性能指标和分类;描述了分布式密钥管理方案中的E-G方案和q-composite方案,并对其性能进行了详细分析;还描述了层次式密钥管理方案中的LEAP密钥管理方案和基于组密钥的分配管理方案,并总结了各种密钥管理方案的优缺点。最后,针对预分配密钥管理方案中存在的缺点,提出了一种基于椭圆曲线密码体制和Hash函数的密钥管理方案(KMSEH),该方案将椭圆曲线密码体制与Hash函数相结合,从而为密钥参数提供安全保障。并对KMSEH方案的性能进行了详细分析,分析结果表明,KMSEH方案的连通性和抗捕获攻击能力优于E-G方案和q-composite方案。