无线传感器网络（WSN）作为未来新兴的技术之一，它的迅速发展和广泛应用，将对人们的社会生活和产业变革带来极大地影响和巨大的推动，它相对于蓝牙网络、无线局域网、移动通信网、Ad hoc网络等常见的无线网络具有更多的研究热点。无线传感器网络在很多应用下有较高的安全要求，比如在军事领域和商业领域，然而，由于无线传感器节点本身硬件能力的一些限制，导致了现在成熟的安全技术方案不能直接应用于无线传感器网络中。因此，安全问题成为无线传感器网络研究的一个重要的方面。 无线传感器网络由能量有限的节点组成，它应用无线通信从特定区域采集，处理有用的数据，因此以能量有效的方式来采集和处理数据，以保证网络的最大化生存时间是无线传感器网络的一个研究重点，即能量问题。本文首先对现在无线传感器网络存在的安全问题进行了详细地阐述和分析，并给出了相应的解决方案；在此基础上进一步地讨论了传感器网络的各种密钥管理方案，分析了它们各自在执行过程中的优缺点；最后，我们对基本的随机密钥预分配方案进行了详细地叙述和分析，发现在此方案中，对于大规模的无线传感器网络，每个节点仍然需要携带大量的密钥，这样会占用很多的存储空间，而且，由于节点只有在活动状态下才能进行有效的通信，所以在基本的随机密钥预分配方案的基础上，提出了一个基于节点状态的随机密钥预分配方案的改进模型，它可以实现在同样的安全水平下，每个节点携带较少的密钥就可以达到节点间的高连通率和节点的抗捕获能力，我们利用了新的预分配知识和节点的状态，并引用了簇节点对其它节点进行管理的方法，使得在同一时刻分享密钥的节点更多的处于活动状态，实现了在节点间的通信过程中，避免不必要的密钥分配工作。本文详细地分析了该改进方案并进行了仿真，验证了该方案已达到了我们所预期的高连通率、抗捕获能力和更多的存储空间。