由许多功能各异的传感器节点以多跳和自组织方式构成的无线网络,这就是无线传感器网络,在军事、环境监测、医疗护理、太空探索等各项领域都有着广阔的应用前景。由于无线传感器网络采用无线通信,它面临着一般无线网络会面临的所有攻击,又由于传感器节点的存储能力、计算能力、能量都很有限,使得整个网络还面临着一些特殊的攻击,它不能完全采用一般无线通信网络的安全措施,因此,对无线传感器网络的安全研究也成为了一个热点问题。目前,无线传感器网络的安全技术研究主要集中在加解密算法选择、密钥管理方案、安全路由和入侵检测机制等方面,密钥管理方案作为其它各种安全手段的基础,为无线传感器网络提供最基本的保障。本文深入分析和研究了无线传感器网络密钥管理问题,介绍和分析了现有传感器网络中常用的密钥管理方案,对其通信消耗、计算复杂度、存储空间等性能参数进行了比较分析,并指出不同类型密钥方案所适用的环境。并以此为基础,提出了一种新的基于哈希链类的密钥预分配管理方案：方案中首先定义了弹性的概念,然后通过一个轻量级的哈希链技术隐藏相同的密钥并预加载在不同的传感器节点中。通过研究分析,该方案不但提高了弹性、提高了安全连通率,而且没有使得它的计算、存储、通信开销明显增加,可见此方案的高效。在这个方案的基础上,提出了更具弹性的q-composite改进方案和更具弹性的基于组合设计的改进密钥管理方案,同样得到了较为满意的结果：弹性和安全连通率提高,并没有增加其它新的开销。