无线传感器网络(简称传感网)使人们的生活得到了极大的改善,能够让人们足不出户地收集到外界的信息。在传感网的日常维护中,数据分发的目标是将指令通过信道发送给传感网,数据收集的目标是将传感信息收集给传感网的管理者,让管理者进行分析和反馈。面对日益变化的需求与环境,传感网管理者需要不停地与传感网进行信息交互,因此数据分发和收集是支持传感网运行的核心工作。然而,目前大多数的数据分发协议与数据收集方案仅注重高效率与高可靠性,而很少注重其安全问题。本文对已有的工作进行了总结,针对数据分发与收集所面临的具体安全问题提供了解决方案,并且所提出的解决方案满足了传感网的安全需求,具有高效率性。本文的主要工作与贡献有以下3个方面:·基于短小公钥密码体制的安全小数据分发协议:为了满足小数据分发协议的安全需求并提高其认证效率,我们采用能耗较小的短小公钥密码体制认证数据并使用特定消息迷惑技术抵御拒绝服务攻击。相对于普通的小数据分发协议,本协议能耗少,验证时间短,能够抵御拒绝服务攻击。·基于喷泉编码的安全数据重编程方法:为了满足大型分发数据的可恢复性以及抵御拒绝服务攻击。我们采用喷泉编码的方式对数据进行编码,并用布隆过滤器对非法数据包进行过滤。相对于普通的数据分发方式,本方法能够在丢包的情况下进行数据恢复,而且能够过滤违法数据包。·基于双线性映射的安全数据收集方案:为了高效率地收集多个传感器节点的传感信息并为信息提供认证性保护。本论文提出了基于双线性映射的安全数据收集方案,本方案采用聚合签名对数据进行签名。相比于普通签名方案,使用聚合签名的本方案计算代价较小,符合无线传感器网络的安全需求。