无线传感器网络是计算机、通信和传感器三项技术相结合的产物，作为一种新的信息获取和处理技术，目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支。传感器网络由大量的传感器节点组成，这些节点能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象信息，并对其进行处理，传送到用户。基于网络的这些特点，无线传感器网络可以应用于环境、军事、交通、家庭、医疗等各个方面，并且具有广泛的应用前景。 由于传感器节点一般都被布置在恶劣环境、无人区域或者敌方阵营中，加上无线传感器网络本身固有的脆弱性，网络安全引起了人们的极大关注。密钥分配技术是安全管理中重要的方面，能够有效地保证信息在网络中的安全传送，而由于无线传感器网络自身的局限性，传统的适用于有线网络的密钥分配技术在该网络中并不适用，于是新的密钥分配方案成为传感器安全研究的一个重要方面。 本文详细分析现有的无线传感器网络中密钥预分配模型，并对各个模型进行了分类和详细的分析比较，指出了每种方案的优劣及具体使用环境。通过结合随机密钥预分布模型与分簇模型，提出了一种基于分簇的随机密钥预分配模型。本文对新模型的通信过程进行了详细的叙述，并且通过仿真试验验证新模型中节点能量的消耗方面的优势。另外模型在安全性、连通度等方面都比基本模型有很大的提高，更适合应用于大规模的无线传感器网络。