随着物联网的赤手可热，作为其重要组成部分的无线传感器网络(WirelessSensor Network，WSN)，受到各界研究学者的关注。WSN是无线通信、微传感器、微处理器、分布式处理等技术的综合，具有极其广泛的应用。由于WSN一般部署在无人或恶劣环境中，且采用无线方式进行信息传输，使得其信息很容易被截取与窃听、节点很容易被俘虏，WSN的安全通信逐渐受到重视，为保证信息的安全传输，需要对信息进行加解密，这就涉及到密码算法的设计问题，WSN不同于以往的无线网络，使得其对密码算法具有自己的特殊要求。混沌系统具有良好的密码学特性，对混沌密码学的研究已取得了很大的进展，将其应用于WSN中，为WSN的安全研究开辟了一条新的途径，具有新的研究意义。　　 本论文通过分析WSN安全协议中的密码算法，得出各自的优缺点，针对其中的缺点，利用混沌系统进行改进，设计了一种基于混沌S盒的分组密码算法。论文首先对混沌系统及密码学进行概述，分析了混沌系统在现代密码学中的应用；其次，介绍了WSN的TinySec、Spins安全协议中使用的RC5、RC6加密算法及Zigbee协议中使用的Rijndael加密算法，指出RC5算法存在安全性不足，RC6在RC5的基础上引入了乘法运算，使得算法能耗增加，Rijndael算法需要20个正向S盒和16个逆向S盒，需要占用大量的存储空间；接着分析了WSN中应用混沌加密的可行性，并对目前已提出的基于WSN的混沌加密算法进行研究；在此基础上，通过引入混沌S盒来提高算法的安全性，设计了一种基于混沌S盒的WSN加密算法，为混沌系统在WSN中的应用研究设计了一条新的途径。论文通过Matlab对算法的统计性性能进行分析，并与RC5、RC6算法进行对比；利用NS2实现WSN模拟，实现算法的场景仿真；利用TinyOS操作系统的PowerTOSSIM软件实现内存占用和能量消耗仿真，实验表明所设计的算法在占用一定内存空间的基础上，达到了安全性提高的目的。