无线传感器网络(Wireless Sensor Networks ,WSN)集成了现代的传感器技术、微机电系统技术、无线通讯技术和分布式信息处理技术。一般由大量随机分布的无线传感器节点组成。最近几年来,由于技术的发展,出现了无线传感器网络的大规模商业化的应用,而且随着计算机芯片成本的降低以及微处理器体积越来越小,无线传感器网络在不同的领域将得到越来越多的应用。在一些特殊领域如军事监测、小区无线安防网络、反恐防爆等数据敏感环境下都有其应用,这些领域,对通信和数据安全具有较强的需求,因此无线传感器网络的安全性成为了在这些方面应用的关键。本论文的主要工作包括以下几个部分:①简述了无线传感器网络的基础,给出了无线传感器网络的研究内容以及课题的意义。接着描述了近几年来经典的无线传感器系统。②从多个方面对无线传感器网络的安全作了详细的论述。首先给出了无线传感器网络经典的网络体系结构。然后介绍了传感器网络的五层结构,研究传感器网络的安全弱点和攻击方法,最后介绍了传感器网络的安全设计技术。③介绍了本文研究的重点:无线传感器网络的密钥分配管理方案。给出了密钥分配方案的评估指标和设计概述,并分析了传感器网络的密钥分配方案的几种经典的方案,并对各种方案进行了比较和分析。从而为提出具体的改进方案打好了基础。④针对基本无线传感器网络密钥预分配方案的抗捕获能力不强、密钥存储量过大、网络连通性不确定的缺点,提出了一种基于查找表映射Hash的无线传感器网络密钥预分配管理方案。该方案利用查找表映射具有加密和Hash值的特性来交换节点间的密钥。引入分簇节点方式来提高网络的连通性和存活率并节省了存储空间。通过仿真对该方案的安全性、连通性、有效利用存储空间、抗捕获能力等性能进行分析。理论分析和仿真试验证明该方案提升了密钥预分配方案的各项性能。最后对本论文进行了总结,并指出了本论文工作的不足之处以及对今后无线传感器网络的研究前景进行了展望。