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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)技术是一种集传感技术、微电子技术、通信技术、网络技术、信息技术等于一体的新兴网络技术。近几年来，越来越多的研究人员开始投入到无线传感器网络的研究当中。然而，由于无线传感器本身的特点，一些传统网络的安全措施在传感器网络中并不适用。这就要求人们采取合适的安全措施来保障网络通信的安全，而密钥管理作为安全措施的一个重要手段，在无线传感器网络安全问题方面发挥着重要的作用。一个安全可靠的密钥管理方案是无线传感器网络通信安全的保障。
本文首先在分析无线传感器网络的特点的基础上，给出了WSN存在的安全威胁以及密钥管理的安全与性能需求；其次重点研究了一系列典型的密钥管理方案；接着，在CP-ABE的基础上提出了一种新的动态密钥管理方案，并且对该方案进行了理论分析；然后基于秘密共享提出一种动态密钥管理方案；最后就无线传感器网络未来的研究方向进行了展望。
具体工作及创新点主要体现在以下两个方面：
(1)在研究属性基加密算法的基础上，本文结合LOCK方案提出了一种新的无线传感器网络的动态密钥管理方案。该方案采用基站-簇头节点-普通节点的双层网络结构，在上层网络通信中采用CP-ABE进行密钥的更新。与其他方案相比，该方案能够保证前向安全性和后向安全性。同时在网络通信消耗和存储空间上比RSA要小得多，比较符合无线传感器网络的特点。由于引入了密文策略属性基加密，该方案很好地解决了EBS无法抵御共谋攻击的问题。
(2)在分析秘密共享的基础上，结合线性方程组秘密共享提出了一种新的动态密钥管理方案。该方案同样采用基站-簇头节点-普通节点的双层网络结构，采用LEACH协议来确定簇头。在本方案中网络密钥分为主密钥和普通节点间的会话密钥，主密钥用于加密簇头传送到基站的信息，而会话密钥用于簇内节点通信。对于主密钥的重构采用基于线性方程组秘密共享。该方案在一定程度上可以抵抗共谋攻击，同时本方案的通信消耗量较小。