随着海洋科学技术的研究与发展,水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)越来越受到各国科研机构的关注。UWSNs是由大量水下传感器节点组成的无线通信网络。UWSNs的研究涉及诸如路由协议、节点信息定位与网络节点能耗管理等。其中,能耗管理是水下无线传感器网络研究的一项基础性工作,能耗均衡的水下无线传感器网络可以延长网络的服务时间,保证网络的服务质量。同时,较长的网络生命周期能够为其它研究打好坚实的基础。那么,设计一种高效的能耗均衡算法具有现实必要性。无线网络采用具有开放性和透明性的无线信道,而水下无线传感器网络是典型的无线网络。当节点在网络中传输数据的时候,攻击者有可能截获重要信息,所以整个无线网络实际上是暴露在严重的安全威胁之下。针对UWSNs中存的严重的能耗问题,提出一种基于改进灰狼优化算法的水下无线传感器网络分簇算法。根据水声通信能耗模型,划分均匀个数的簇网络;利用中位数方法,初始化选出簇首。在标准的灰狼优化算法基础上,根据节点网络能耗、节点剩余能量、节点通信距离改进灰狼优化算法中的适应值函数。将传感器网络中的节点映射为灰狼个体,根据网络中节点网络能耗、节点剩余能量、节点通信距离的信息改进计算每一个个体的适应值。根据网络中个体适应值求得猎物位置,更新出猎物位置,即为所需的簇首位置。数据传输阶段采用最短路径选择策略,保证多跳传输能耗最小。针对目前水下无线传感器网络数据传输中的信息安全问题,提出一种基于节点信任值动态更新的水下无线传感器信息安全路由协议。通过计算节点间有效通信和无效通信的次数计算节点直接信任值。基于门限过滤机制,求得间接信任值的加权平均。根据直接信任值和间接信任值的加权求和,获得节点的综合信任值。引入动态更新机制,降低恶意节点利用安全规则漏洞快速提升信任值的可能性,改变防御策略,动态更新机制可以依据综合信任值的历史数值,实时更新当前周期的节点信任值,以此来抑制恶意节点的通信,有效降低恶意节点对信任值的影响,提高信任评估的准确性,实现节能安防的目的。结合改进灰狼优化算法,修改适应度函数,保证算法能耗低,数据包有效投递率高。