近年来,伴随着计算机、传感器、无线通信和嵌入式的不断发展和进步,微型传感器的生产成本和通信能耗进一步降低。传感器节点具有对监测目标的感知能力、对采集数据的计算分析能力以及与其他传感器节点之间的通信能力。将传感器节点通过随机或人工方式部署在监测区域内,通过无线通信方式形成一个分布式多跳自组织的无线传感器网络。无线传感器网络具有网络规模大、动态性强、可靠性高、针对具体应用和以数据为中心等特点,使其在国防军事、系统控制和环境监测等领域得到了广泛的应用。但是,传感器节点在计算能力、存储能力和自身能量资源等方面存在一定局限性,导致其在实际的部署使用中面临诸多问题和挑战,其中无线传感器网络隐私保护问题很大程度上影响了无线传感器网络的大规模部署和使用。本文针对无线传感器网络数据传输过程中易造成的位置隐私泄露问题和数据隐私篡改问题进行理论分析和算法研究。本文的主要研究内容如下:针对源节点位置隐私保护问题,提出一种WSN中基于定向随机的幻影路由隐私保护协议算法。首先,算法通过前两次定向随机选取幻影节点待选区域范围,在待选区域范围内进行本轮幻影节点的随机选取工作;然后,为了确保感知数据传输过程能量消耗最低,算法通过改进的最小能耗路由协议进行感知数据无线多跳传输。最后,数据源节点根据本轮幻影节点的地理位置信息,将传感器节点获取的感知数据转发给本轮选取的幻影节点,随后由本轮幻影节点将数据源节点的感知数据转发给Sink节点进行数据汇总;通过上述流程确保了感知数据传输路径的多样性,从而有效地保护了数据源节点的位置隐私信息。针对数据隐私范围查询问题,提出一种两层传感器网络保序对称范围查询协议算法。该算法主要包括模糊范围查询阶段和精确范围查询阶段。首先,模糊范围查询阶段在精确查询范围基础上按照应用的特殊性扩大一定的查询范围,实现初步的感知数据的数据筛选过滤工作;查询过程添加单元分组标志,指定查询单元分组范围,避免不必要的数据查询工作造成额外网络能量资源的浪费。然后,精确范围查询阶段对模糊范围查询阶段上传到存储节点的模糊查询结果进行进一步的精确查询并将查询结果发送到Sink节点。该算法在数据查询阶段和传输过程中均采用保序对称加密算法进行数据加密保护,保证了感知数据传输过程的隐私性。在单元分组内采用改进的最小能耗路由协议进行感知数据的多跳转发工作。最后,通过在TinyOS仿真平台TOSSIM和MATLAB下,对本文提出的算法进行仿真实验对比分析;实验结果表明:本文针对位置隐私和数据隐私提出的算法,在隐私性保护和网络能耗等方面与现有算法相比都表现出更好的合理性和有效性。