无线传感器网络的研究,目前已经成为了各国工业界和学术界的研究热点之一,而且无线传感器网络越来越多地被应用在交通管理、医疗、智能家居等方面,随之而来的安全问题也日益突出。数据加密是无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)信息安全的必不可少的一个部分,但是由于WSN自身条件的限制,使得传统的加密算法不适用于WSN,因此适合WSN特点的数据加密算法成为了解决WSN安全问题的基础,同时也是其薄弱环节。混沌映射具有高度的参数敏感性、轨道不可预测性、伪随机性等特点,与密码学关系密切,近几年混沌密码学的研究取得了大量的成果,因此为WSN加密算法的研究提供了新的研究途径。在阅读了大量WSN信息安全方面的文献后,本文主要针对混沌映射应用在WSN数据加密中存在的问题进行分析及改进,和基于混沌映射的WSN加密技术进行研究。为此,本文的主要创新性研究工作如下:(1)结合无线传感器网络的特点,针对Logistic混沌映射存在的短周期问题,提出了基于初值扰动的方法对短周期问题进行改进,利用Baker映射去扰动Logistic混沌映射的初值,使得每次迭代的初值都不同。最后对改进的混沌映射进行仿真分析,证明了改进后的混沌映射性能良好。(2)对整形Logistic混沌映射的短周期问题进行分析,本文提出了基于复合序列的混沌映射的改进方法,引入整形化的Cubic映射、线性同余随机数生成器,和整形化Logistic混沌映射进行复合,以此延长序列的周期,增强序列随机性。最后对改进的混沌映射进行仿真分析,证明了改进后的混沌映射性能良好。(3)在数据加密方面,针对现有的加密算法进行研究,在此基础上,本文提出了 WSN的混沌分组加密算法。采用密文反馈的方式,使得每一轮的加密密钥以及移位空间除了与混沌映射有关外,还与密文有关,这样很好的抵抗了选择性明文攻击对系统可能造成的伤害。采用对明文进行置乱的方式,进一步保障该加密算法在抗穷举攻击方面的能力。实验仿真证明了本文提出的算法具有很好的性能。