无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）设置灵活、传感器节点成本较低、类型众多并且易于更换布置,因此经常布置在复杂、恶劣的环境中进行数据采集工作,在各领域中有非常广泛的应用,受到学术界和产业界的广泛关注和研究。由于无线传感器网络基础设备、通信方式和布置环境等因素的限制,使在有线网络中较为成熟的安全检测技术不能直接用于无线传感器网络。对无线传感器网络中存在的安全问题,研究能够识别出针对特殊攻击的攻击检测模型和针对多样化攻击形式的通用攻击检测模型,对推进无线传感器网络的发展具有重大意义。根据上述存在于无线传感器网络中的攻击检测问题,本文基于无线传感器网络的攻防环境,对攻击者采用选择性转发攻击这种单一的特定攻击方式,运用监督节点的方法来监测攻击行为的发起,同时部署监督节点的专用网络,设计针对选择性转发攻击的攻击检测模型。对攻击者采用动态变化攻击的攻击方式,运用演化博弈的方法对攻防策略的选取进行动态分析,同时将欺骗网络技术加入传统攻防博弈场景中,设计能够选择最优防御策略的通用攻击检测模型。综上,本文主要工作和创新点如下:（1）基于独立监督网络的选择性转发攻击的检测方案（Independent Monitoring Network for Selective Forwarding Attack Detection,IMN-SF）。采用设置监督节点的方法来监测簇头节点,对网络中各簇头的数据接收转发状况进行采集和生成监督日志,来提高对选择性转发攻击的检测率和降低节点误检率。考虑到监督节点存在的安全问题,设计基站对监督节点进行激活和管理,监督节点通过改变监听功率来动态地监听簇头节点数据转发状态,同时为保证监督节点的监督日志能够可靠传输,提出监督节点间的数据通信采用独立的通信网络,在保证传输路径可靠的同时,使监督节点的监听信息能够安全有效地被检测节点接收。仿真实验结果表明,在攻击检测方面,IMN-SF方案可以有效检测出网络中发动选择性转发攻击的恶意节点,并且在较高信道丢包率的网络环境中能够有85%以上的检测率和较低的误检率。在能量方面,IMN-SF方案由于采用独立的监督节点,能有效降低节点的额外能量消耗,延长了网络生存周期。（2）针对攻击形式多样的攻击者,提出了欺骗防御演化博弈模型（Deception Defense Evolutionary Attack-Defense Game Model,DDEGM）。针对传统网络攻防环境中防御者处于博弈劣势地位,本文利用网络欺骗技术,搭建欺骗网络来诱导攻击者向虚假漏洞发起进攻,从而捕捉和分析攻击者的意图,协助防御者进行防御策略的调整。使用欺骗网络来增强防御者对策略的选取,降低攻击者收益,使防御者能够发挥自身优势策略。同时,考虑到实际无线传感器网络攻防场景中攻击策略对防御策略的影响,运用演化博弈理论,对攻防策略变化过程分析,通过引入欺骗网络作为博弈的参与者来构建三方演化博弈模型,增强建模的现实意义。仿真试验结果表明,在检测效率方面,欺骗网络在攻防过程中可以为防御方提供攻击者的攻击信息,增加防御者对攻击的检测概率。同时欺骗网络作为第三方参与者能够有效加快防御者最优防御策略的选取速度,通过增加攻击难度,降低攻击者最优攻击策略的选取速度。在能量消耗方面,随着最优防御策略选取速度的增快,提高节点检测效率,降低了网络能耗并延长了网络生存周期。