随着微电子、通信技术和计算机网络技术的发展,无线传感器网络已广泛应用于军事探测、环境检测以及其他商业环境中。在一些特殊的应用场合中,需要保证传感节点之间的数据传输安全,因而传感网络中的数据安全交换技术是传感网络应用的重要研究课题之一。在传感网络的数据安全机制中,认证和加密是重要的模块,关于该方面的理论研究已取得一定的成果。但鉴于传感节点有限计算资源和存储资源的特点,使得在节点中部署安全机制需要考虑其存储空间、能耗等因素;同时,若采用硬件加密模块则会增加节点成本,限制了大规模的应用。为了降低节点能耗、成本和算法所需空间,本文对高级加密算法(Advanced Encryption Standard,AES)进行了研究和改进,提出一种轻量级的高级加密算法(Improved Advanced Encryption Standard,IAES)。IAES算法对AES的改进主要有以下几个方面:1.算法轮数变换,10轮变成7轮。2.列混合运算中的多项式系数变换。并使用线性密码分析和差分密码分析方法分析IAES的安全性,结果表明,改进算法抗线性和差分密码分析强度与AES算法基本一致。3.利用有限域GF ( 28)中多项式生成元性质,设计实现了一种查找表方法,加快多项式乘法运算,该方法仅增加节点512B存储空间。本文利用CC2430无线节点平台对提出的IAES与AES算法以及基于该两种算法的加密认证模式进行分析比较,从节点RAM与ROM存储空间开销、CPU时钟周期、网络延迟时间三个方面来分析改进算法的性能。结果表明,IAES算法在节点RAM和ROM空间开销比AES算法要少,其CPU时钟周期和网络延迟时间优于AES算法。