无线传感器网络能实时监测、感知、采集和处理各种监测对象的信息,在军事、环境监测和工业生产等方面具有十分广阔的应用前景,是当前国际上备受关注的研究热点之一。而如何利用极其有限的能量资源和有限的存储空间将数据安全有效地发送到目的地已成为研究的热点和难点之一。本文对无线传感器网络路由协议的安全性和节点能量高效性进行了深入研究,主要工作有:(1)简要介绍了研究无线传感器网络安全性的背景及意义,根据其特点归类分析存在的安全隐患,总结了无线传感器网络的安全研究现状,及无线传感器网络的安全需求和常见的攻击手段,介绍了可证明安全的定义、特点、应用领域,收集了在WSN中的已有的可证明安全技术,为接下来的研究工作进行铺垫。(2)运用可证明安全BCK模型的主要思想,建立WSN路由协议的安全分析模型,该模型主要包括:非认证链模型(UM)、认证链模型(AM)、MT-认证器,并利用此模型分析了两个基于加密和认证的按需路由SRP和Ariadne,发现了新的攻击,针对上面两个协议在安全性和有效性方面的不足,提出一个新的协议EndairA,加强中间节点的签名认证和节点状态转换,并在传输过程中路由信息始终以密文方式传递,增加新协议的安全性,同时运用可证明安全BCK模型对新协议进行证明,满足定义3的两个性质,此协议在UM和AM两模型下是安全的。(3)在NS-2网络模拟器上添加EndairA算法模块,对EndairA算法从分组发送成功率和不同节点数的点到点的时延两个方面进行仿真实验,将实验结果与SRP和Ariadne算法进行对比、分析、评价,结果表明EndairA算法能更好的节省和均衡网络中节点的能量消耗,并能满足能量高效性和网络可扩展性的要求。