无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)作为一种全新的信息获取和处理技术,近年来一直是研究的热点。由于常部署在无人看护、易受损等环境中,WSN应用需要更强有力的安全支持。在WSN的所有安全需求中,灵活高效的密钥管理机制是WSN所有安全研究的基础。由于传感器节点在存储容量、计算能力、通信带宽等资源方面的限制,传统网络的密钥管理研究不能直接应用于WSN。因此,无线传感器网络的密钥管理引起国内外广泛的关注和研究。本文介绍无线传感器网络的概念、特点等,阐述其安全问题和安全技术。对现有无线传感器网络的密钥管理方案进行分类和研究,分析各密钥管理方案的优点及存在的问题。针对Blom密钥预分配方案存在安全阈值的问题,本文提出一种基于分组的双空间密钥预分配方案。将整个网络划分为多个逻辑组,组内节点服从以部署位置为中心的二维高斯分布,建立分组部署模型,组内节点和组间节点在不同的密钥空间上建立共享密钥。该方案包括分组部署模型建立,静态密钥预分配及共享密钥发现,并考虑网络动态扩展时的动态密钥管理方法,包括组内节点扩展和组的扩展,保证了网络的可扩展性。最后,对基于分组的双空间密钥预分配方案进行仿真实现,搭建仿真实验环境,从节点连通率、抗毁性、有效性及可扩展性四个方面对方案进行理论和实验分析,并和现有的密钥管理方案进行比较,结果表明本方案在解决Blom方案安全阂值问题的同时,既提高了网络的抗毁能力,又保证任意两个节点能够直接建立共享密钥。