在当前无线传感器网络安全方面的研究中,研究人员主要关注传感器节点之间的安全问题,而疏于对外部用户访问传感器内部节点的安全问题的研究,但是随着无线传感器网络应用的越来越广泛,用户必须方便快捷地通过终端设备访问网络数据从而获得传感器节点所感知的重要信息。为了使得仅授权用户有权访问网络数据,用户认证技术成为了研究的热点。传统的用户认证方案只进行用户账户、密码的认证,却很少考虑传感器节点身份的真实性。但是随着网络中的攻击手段的多样化,传感器节点很容易受到攻击而妥协,从而威胁到整个认证过程。本课题通过比较几种改进的用户认证方案,发现使用ECC的用户认证方案会更适合无线传感器网络,同时为了提高用户认证的安全性,在方案中加入用户生物特征和节点信任度。该方案可以防止非法用户登录网络,同时可以提高用户收集数据的可靠性。本研究的主要研究成果如下：无线传感器网络会受到很多因素的影响,包括无线链路干扰,缺乏物理保护等,使其对于恶意节点的攻击显得很脆弱,从而成为妥协节点。为了解决这些网络安全问题,文中提出一种基于优化蚁群算法的信任模型。这个模型由信息素更新、路径质量评估、信任度评估和惩罚与奖励机制构成。此外,为了提高全局信息素计算的准确性,在计算全局信息素时引入了最优解保留策略。仿真结果表明,该信任模型具有更高的性能和可靠性,更加适合无线传感器网络。此外,结合已设计的信任模型,提出一种基于信任模型、椭圆曲线加密算法和生物特征的无线传感器网络用户认证协议。通过安全性分析,提出的用户认证协议满足密钥协商正确性、机密性并实现用户、网关节点和传感器节点三者的交互认证。此外,提出的用户协议可以灵活地应对大量已知的攻击。通过性能分析,提出的用户认证协议与Yeh提出的方案性能相似,但比Yoo提出的方案性能更好。因此,提出的用户认证协议适合无线传感器网络。