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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)是由部署在监测区域内大量的传感器节点,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络系统。目前,无线传感器网络主要应用在军事、环境监测、医疗护理等领域。由于无线传感器网络自身的特点,使其面临了很多新的安全威胁。信任模型作为传统安全机制的一个补充,可以从更高的层面上实施安全策略。此外,由于无线传感器网络中能量资源的有限性,使得节能和延长网络生命周期成为无线传感器网络的另一个设计目标。本文正是在上述背景下对无线传感器网络的安全问题和能量问题进行研究的。本论文首先介绍了无线传感器网络的结构、特点、应用领域,然后着重分析了无线传感器网络分簇路由协议和无线传感器网络安全机制,最后针对可信分簇路由协议TLEACH(Trusted Low-Energy Adaptive C1ustering Hierarchy)协议,从提高网络安全性和减少网络能耗的角度,做出以下研究工作:(1)提出了一种基于基站审核的TLEACH分簇路由协议BSATLEACH。该协议在TLEACH协议的基础上,利用基站对节点身份进行安全审查,以及增加密钥动态更新机制,将身份信任和行为信任有机结合。MATLAB仿真结果表明,相较TLEACH协议,该方案能够提供更好的安全性,并且安全机制所带来的能量影响是可以接受的。(2)提出了一种能量均衡的多层分簇路由协议MHTLEACH。该协议是在TLEACH协议的基础上,先基于跳数将网络进行分层,然后在簇内对TLEACH中的阈值T(n)进行调整,并增加了一个竞争机制对簇头进行判定,在簇间并不是直接传输,而是通过中继节点。MATLAB仿真结果表明,相较TLEACH协议,该协议在网络生存时间和负载均衡方面有更好的提高。