无线传感器节点经常被部署在无人看管的环境中,节点容易受到破坏而失效,因此,网络必须引入有效的安全机制来保证网络中数据的安全传输,防止恶意节点的损坏。目前很多传感器网络是以分簇结构的形式存在的。本文针对无线传感器网络中簇头更换时,密钥需要重新建立而带来的计算量以及通信量将增大的问题。给出簇ID的定义,在此基础上提出了一种簇头更换过程中将路由信息、密钥信息转移到下一个簇头节点的方法。利用簇ID通信时,可以直接发送数据包给下一跳节点内的簇ID,避免了查询簇头的繁琐过程,使簇头转移过程简化。根据现有簇头与簇头之间的簇间密钥,应用Diffie一Hellman算法生成新簇头节点间密钥。在Blom密钥预分配方案基础上,提出了一种基于簇ID的无线传感器网络密钥矩阵预分配方案,利用簇ID对无线传感器网络进行初始化密钥预分配,使簇间密钥可以有效的生成。针对分簇无线传感器网络实现安全有效的管理,本方案在无线传感器网络的部署阶段对节点进行密钥预分配,减少了节点存储冗余密钥的数量。为以后簇头更换之后,生成新的簇间密钥提供了前提条件。最后运用BAN逻辑和串空间的安全分析方法,对该协议的安全性进行了推导证明,且详细的对新建立的密钥的保密性进行了证明,实例分析了在基于簇头ID上进行密钥预分配方案的可行性及有效性。