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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)技术被认为是十种将改变世界的新兴技术之一,具有十分广阔的应用前景。然而,由于传感节点大多被部署在无人照看或者敌方区域,使得无线传感器网络面临着严峻的安全问题。同时,传感器节点资源有限,导致传统的安全机制已不再适用于无线传感器网络。缺乏有效的安全方案已成为阻碍传感器网络应用的主要障碍。以提供安全、可靠的保密通信为目标的密钥管理研究是无线传感器网络安全研究中最为基础和重要的内容,因此,这也成为本文的研究重点。针对现有的无线传感器网络密钥管理方案的缺点,例如对节点的存储要求、能量要求、时间同步要求较高,并且未与具体的应用场景结合等,本文结合查询驱动式网络的工作特点,提出了一个适用于查询驱动式网络的密钥管理协议KMPQDN (Key Management Protocol for Query-Driven Network)。本文的主要工作如下：(1)研究了目前已有的无线传感器密钥管理协议,分析了这些方案的优缺点,针对这些方案存在的问题,结合查询驱动式网络的工作特点,提出了KMPQDN协议。(2)详细讲述了KMPQDN协议的设计和实现。针对该协议的密钥预置、安全链路建立、密钥更新、新节点加入四个阶段分别给出了实现方法。其特点有：使用查询请求消息包的MAC (Message Authentication Code,消息认证码)值作为下次的会话密钥,并利用基站的查询请求“捎带”会话密钥的机制不断更新会话密钥,实现了高效的会话密钥传递和更新；该协议在安全链路建立阶段使用了椭圆曲线加密算法完成节点间的认证,省去了已有方案中需要密钥协商认证的通信开销；该协议不需要时间同步,对节点的存储要求低。(3)分析了KMPQDN协议的安全性,并从空间、时间以及能量消耗等方面对协议的性能进行了分析；最后,对该协议的能耗进行了仿真实验,与LEAP协议的能耗进行了对比研究。仿真结果表明,KMPQDN协议给网络带来的能耗损失较小,其能耗低于LEAP协议。