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无线传感网络(W ireless Sensor Network,WSN)发展初期,硬件节点资源严重受限,虽然近年来芯片生产工艺有所提高,且W SN迎来了大规模商用的热潮,但是伴随其出现的安全问题,限制了W SN在军事、国防、医疗等存在敏感数据领域的进一步发展,为此需研究一定的安全技术来改善这一状况。本文主要是围绕数据的加密算法技术进行研究,在W SN上采用合适的加密算法是解决安全问题的前提,也是最有效和最可靠的保护数据安全的措施。在加密算法中,相对节省资源的对称加密算法无疑更适合资源受限的W SN节点,从单节点的成本上考虑,也不宜增加硬件加密模块。综合以上两点,本文将研究重点集中于W SN上的对称加密算法。本文第一部分主要内容是对W SN上的对称加密算法进行整理和总结,并分析几种现行WSN加密算法的优缺点,同时研究WSN对加密算法相关参数性能的需求,最终寻找到一个性能已经十分优秀但仍有改进空间的对称加密算法——高级加密标准(A dvanced Encryption Standard,AES)。本文的第二部分主要内容是针对A ES算法进行深入分析、研究和改进,提出了轻量级高级加密标准(L ightweight Advanced Encryption Standard,LAES)。工作内容主要如下:1.提升S盒的复杂度,进而提高其安全性能;2.对10轮加密的原始算法进行轮数精简;3.采用全局查表法大幅优化算法执行效率;4.分别使用穷举法、线性密码分析法和差分密码分析法来对比LAES算法和AES算法,以实现对L AES算法安全性的评估,分析的结果表明,LAES算法的安全性能完全满足W SN机密通信的要求;5.使用理论分析和硬件节点实测来比较AES算法和LAES算法的优劣,来自节点的存储开销、执行时间耗费等方面的比较结果证明了L AES算法性能优秀,十分适合于WSN数据的加密,极具实用价值。