在无线传感器网络中,网络安全通信已逐步得到研究人员的重视,由于传感器网络具有大规模、节点资源有限、分布式等特点,传统的基于公钥和可信任的密钥分配中心等方式,经过验证对WSN而言很难得到应甩,而密钥管理由于其特点非常适合无线传感器网络,故成为WSN重要的安全机制技术之一。本文在通过对现有密钥管理方案的总结和分析的基础上,提出基于区域划分的多项式密钥管理方案(Polynomial Key Management based on District-Divided,简称PKMD);通过仿真实验证明,本文提出的PKMD密钥管理方案无论在安全性能上、密钥发现概率上、密钥占用节点内存上还是在密钥更新过程能耗上都比现有的方案有很大的提高;表明本方案具有很好的应用价值。本文主要研究的课题内容和创新如下:1、安全性能上的改进:首先利用二元t次多项式在一定条件下密钥难破解性的原理,来提高密钥的破解难度;然后在通信过程中加入了密钥更新体制,保证通信过程中密钥的新鲜性;通过以上两种方式提高了整个WSN的安全性能。2、提高邻居节点间相同密钥的概率:作为密钥的二元t次多项式,在密钥生成过程中,把具有特定区域的信息元加入到密钥生成的规则中,在节点的密钥环形成中,只保留具有本区域特征的密钥,通过此种方式提高了邻居节点相同密钥的概率。3、减小密钥更新过程中的能量消耗:更新的密钥,只是简单的进行字符的截取和追加,不需要进行数据的融合,从而保证了能量消耗的减小。4、减小密钥过多占用节点的存储空间:在节点密钥环形成的过程中,是对密钥进行甄别选取的,只保留了具有本区域特征的密钥,舍弃大量无用密钥,从而减小了密钥占用节点的内存。