由于现在ZigBee应用越来越广泛,在石油石化、能源监测、公安系统等一些行业和领域对专用ZigBee系统的安全性要求也越来越高。本文重点研究了IEEE802.15.4标准和ZigBee联盟的安全服务规范,从节点加入网络的角度分析了可能面临的威胁,然后分别从网络发现、网络接入和网络认证三方面着手,进行了Zigbee协议安全增强方案的设计和实现,以适应专用Zigbee系统的应用需求。首先,从网络发现角度来说,ZigBee系统主要通过监听信标帧来实现。因此本课题研究了网络发现的流程与机制,重点分析影响信标帧发现与识别的因素,分别从信标帧的接收和信标帧的识别两方面进行方案设计和改进,如通过修改扫描类型标识符和网络层的协议标识符等来影响非授权设备的网络发现过程。其次,从网络接入角度来说,ZigBee系统主要通过MAC层连接加入、网络层重新加入命令、直接加入即孤节点扫描加入等三种方式来实现。本文主要从影响接入过程和影响接入流程的因素考虑,提出了两种方案,分别为：方案一是更改影响网络加入过程的相关参数；方案二是通过预配置(长+短)／短地址等预留信息匹配方式加入ZigBee网络。最后,从网络认证的角度来说,ZigBee系统主要实现了无预配置、预配置网络密钥、预配置信任中心的主密钥三种情况下的标准安全模式接入和高安全模式接入。本文综合考虑各种情况,从影响密钥类型识别判定和影响认证过程角度出发设计了四个方案并完成了验证。综上,本文从网络发现、接入和认证三个模块进行了研究,并且分别进行了改进机制的仿真实现,验证了整个方案的可靠性。针对不同的特定ZigBee系统,应根据实际需要,采取本文中提到的不同措施。当然,未来安全问题仍会存在,如何更好地保护专用ZigBee系统的接入过程任重而道远,本研究仍需持续关注。