在智能家居领域，Z-Wave协议是一种新物联网协议。和Zigbee协议相比，Z-Wave协议有着低成本、低功耗、高可靠性的特点，这使得Z-Wave协议更加适合于简单的家庭应用。Z-Wave协议虽然简单高效，但是它也存在一些问题，例如消息传输效率不高，结点负载能力弱，数据传输率低等。本文从Z-Wave协议安全的角度出发，主要工作如下：（1）分析了Z-Wave网络安全层中可能存在的问题，重点讨论了Z-Wave密钥分发方案以及安全通信过程中存在的安全问题。（2）针对Z-Wave密钥分发方案中的安全缺陷，分析了几种比较常用的密钥分发方案，提出了基于Hash碰撞的密钥分发方案。通过构造Hash碰撞，可以由不同的设备制造商的私有密钥计算出同样的临时密钥，用以保护网络密钥的安全。该方案在保证设备的兼容性的同时，能够有效地保护分发过程的安全，大大提高了系统的安全性。（3）对于Z-Wave安全通信模型，分析了其理想的传输模型。在理想的传输模型基础上，引入缓存机制。通过缓存结点间密钥对，可以快速封装安全载荷分组而不用再交换特征值。该方案能够提高传输流的传输效率，有效降低结点的平均响应时间。（4）在OMNeT++平台下，对基于Hash碰撞的密钥分发方案和基于缓存的安全通信模型进行了仿真，并对仿真结果进行了分析。结果表明，基于Hash碰撞的密钥分发方案与与原方案相比，有更好的安全性，而基于缓存机制的安全通信模型，可以有效降低通信时间。