无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种由大量部署到监测区域进行感知和采集信息的无线传感器节点组成的新型网络。目前，传感器网络已经在数据收集、军事监测、环境监控、医疗应用、智能交通、机器人控制、危险区域的远程控制等领域得到广泛应用。通常，无线传感器节点具有体积小、价格便宜的优点，但在电池容量、内存容量、计算能力、通信范围等方面具有一定的局限性，因此经常遭受各种攻击。因此，安全性便成为无线传感器网络研究中优先考虑的问题。通过加密机制进行通信可以达到一定的安全性。考虑到被捕获的传感器节点可能会泄露其所包含的密钥信息，而在由大量传感器节点组成的无线传感器网络中，我们很难防止传感器节点被捕获。因此，所设计的密钥管理方案必须能够抵抗捕获攻击。针对集中式的无线传感器网络，本文结合Blom方案，提出了基于网格部署模型的密钥管理方案。该方案将部署区域划分为互相不重叠的六边形网格区域，基站为每个六边形网格区域分配不同的密钥空间,使得任意相邻的六边形网格之间仅共享一个密钥空间，而不相邻的六边形网格之间没有相同的密钥空间。然后根据传感器节点的部署知识和已知的网格区域，为其预分配密钥空间信息。待传感器节点部署后，只有相邻网格区域内的传感器节点能够根据共享的密钥信息之间建立会话密钥，其他则无法直接建立通信密钥。与现有的多个密钥预分配方案相比，该方案可使整个传感器网络具有完全连通性,降低了存储密钥信息的内存消耗。此外，极大的增强了无线传感器节点的抗随机攻击和抗区域攻击的能力。针对具有层次结构的分布式无线传感器网络，提出一种基于二次型的混合密钥管理方案。其将监测的目标区域划分为多个互相不重叠的正方形区域。每个区域内的传感器节点包括簇节点和成员节点。同一区域中的任何两个传感器节点之间，依托其在预分配阶段所存储的密钥信息，通过改进后的Blom方案建立起它们之间的会话密钥对,而不同区域间的会话密钥只能通过簇节点建立。首先计算多元非对称二次型的特征值及其对应的特征向量，然后对特征值和特征向量进行正交变换，单位化后得到正交化信息。最后，簇节点通过交换正交化信息实现簇节点之间的身份认证，最终生成簇节点之间的通信密钥。性能分析表明，与现有的密钥管理方案相比，本方案具有完全连通性，并且在通信开销、存储消耗、安全性等方面均有较大改进。