近年来,由于物联网技术的快速发展,各式各样的应用场景出现在我们的生活场景之中,比如:智能家居设备、实时交通监测、智能无人工厂、森林火灾监控等等。不同的应用场景有着不同的通信模式,总结下来,常见的应用场景可以划分为三种网络模型:1)以收集信息为主的规模较大的分层无线传感网络(Hierarchical Wireless Sensor Network,HWSN),如森林火灾监控。2)小型的用户接入的无线传感网络(User Access Wireless Sensor Network,UA-WSN)模型,如智能家居。3)终端设备之间(Peer to Peer,P2P)通信的网络,如车联网。随着各种应用场景的出现,连接智能设备的无线传感网络的安全性备受关注。本文针对两种网络模型:HWSN和UA-WSN,分别提出了一个安全的身份认证方案。其中,对于HWSN,该网络中存在的主要问题是终端节点数量庞大、终端节点计算能力和存储能力低、以及电池供电资源不足等。本文针对这些问题提出了一个多基站分层无线传感网络(Mutiple Base Station WSN,MBS-HWSN)身份认证方案。该方案中使用了椭圆曲线加密技术保证了基站和簇头之间身份认证的安全性,使用了区块链技术保证了基站和终端之间身份认证的安全性和高效性。安全性分析中针对不同通信阶段给出了非形式化分析和基于SVO逻辑的形式化分析,证明了所提方案能够抵抗窃听、篡改、伪造、重放等攻击。性能分析中,相比于其他方案有效减少了计算复杂度。对于UA-WSN,该网络存在的主要问题是用户接入过程中的身份隐私泄露,不当的认证方式会将用户的行踪、个人信息以及终端设备信息暴露。对此,本文提出了一个匿名保护的用户接入的身份认证和密钥协商(Anonymity-Preserving User Authentication and Key Agreement,AP-UAKA)方案。该方案使用了用户名+口令+生物特征的三因素认证方式保证了用户身份认证的安全性。安全性分析证明了所提出协议达到了匿名性、抗伪造、抗重放、口令猜测等安全需求。性能分析中,本方案的计算复杂度同多数方案相差不大,但是比其他方案具有更高的安全性。