无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）作为物联网技术支撑的一部分受到很大关注,它的节点由管理节点、汇聚节点以及传感器节点组成,为了保证数据在节点间传输的机密性,本文针对汇聚节点任务多、传感器节点存储小,而目前应用于两类节点的加解密算法不能满足该类节点加解密要求的问题,设计了侧重点不同的轻量级密码算法,且实现了WSN轻量级密码软件系统,并对设计的两种轻量级密码算法进行了硬件环境仿真。本文主要研究工作如下:（1）针对汇聚节点任务繁多的特点,设计了一种运行速度更快的轻量级密码算法。为了改进不均匀、有周期点、混沌范围不足的一维混沌映射,设计了组合混沌模型,用此模型生成了动力学特征良好的组合混沌映射,并将该组合混沌映射离散化,为了解决混沌映射离散化后的周期性问题引入了线性同余随机数发生器,将二者相结合,生成了S盒,并使用二维混沌映射对S盒进行置乱。同时,还改进了扩散缓慢的广义Feistel结构,设计了轮函数和轮密钥,提出了一种运行速度更快的算法。最后对算法从成本、效率和安全性角度进行了验证分析。（2）针对传感器节点存储空间有限的问题,设计了一种成本更小的轻量级密码算法。使用提出的组合混沌模型设计了新的动力学特征良好的组合混沌映射,将其离散化后用于轮函数的设计和轮密钥的生成中,以提高算法的混淆特性,且为传感器节点选择了一种成本更低的Feistel结构,最终生成了成本更低的密码算法。最后对算法从成本、效率和安全性角度进行了验证分析。（3）为了向用户展示本文设计的两种轻量级密码算法的效果,本文设计并实现了WSN轻量级密码软件系统,用户通过该系统可以产生S盒,并对其进行测试,还能通过选择不同的密码算法对明文进行加解密,并对产生的密文进行测试分析。最后,对其进行了硬件环境仿真以验证算法的可行性。本文设计了基于混沌S盒的轻量级密码算法以及基于组合混沌的轻量级密码算法,并对WSN轻量级密码软件系统进行了设计与实现。结果表明,本文设计的基于混沌S盒的轻量级密码算法在运行速度上比其他轻量级密码算法更快,且安全性也符合要求,适用于汇聚节点的加解密;基于组合混沌的轻量级密码算法在满足安全性后,实现成本要比其他轻量级密码算法更小,适用于传感器节点;软件系统为用户提供了文本加解密的方式,实用价值显著。