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近些年，随着无线通信技术、计算机技术以及微机电技术的高速发展，无线传感器网络作为这三项技术的集成，迅速成为当前研究的热点之一，并被广泛应用于国防军事、工业控制、农业自动化、医疗卫生等领域。无线传感器网络通常工作在高度开放区域甚至无人区，很容易发生恶意节点入侵网络或合法节点被捕获等攻击。由于节点资源受限，很多针对传统网络的安全机制都无法满足无线传感器网络的需求，因此，如何保证传感器网络的安全性，成为了亟待解决的问题。 本文首先提出了一种多要素信任管理机制，然后基于该机制，设计了一种可信分簇路由协议，实现了可信的簇头选举和路由过程，最后设计并实现了无线传感器网络安全仿真平台。本文的主要工作如下: (1)提出了一种多要素信任管理机制，从通信、数据和能量等多个角度提取信任要素，引入“低回报高惩罚”机制增强了节点信任值的真实性。通过理论分析证明该机制在显著提高网络安全性能的同时，仅仅增加了少量的内存和通信开销。 (2)提出了一种可信分簇路由协议，在协议中设计了轻量级的认证及密钥协商机制，实现了网络的机密性、完整性和点到点认证，借鉴了μTESLA协议的思路实现了广播认证和数据的新鲜性，避免了网络遭受外部攻击。在此基础上，为分簇路由添加了信任管理机制，降低内部攻击对网络造成危害。通过SVO逻辑证明了认证及密钥协商机制的安全性，并用Matlab仿真验证了协议的安全性能、通信和内存开销。 (3)设计并实现了无线传感器网络安全仿真平台，分析了OMNeT++的系统架构和运行流程，完成了仿真内核模块的设计，根据节点的角色，设计了不同的能耗模型，进而完成了能耗仿真模块的设计，最后测试了本文提出的可信分簇路由协议，证明了仿真平台的实用性。