近年来,随着无线传感器网络技术的快速发展,其在医疗、军事、农业等领域展现出巨大的应用前景,然而无线网络易受攻击性以及用户对网络安全的担忧,逐渐成为制约无线传感器网络大规模应用部署的重要因素之一。无线传感器网络具有开放信道、分布式处理等特性,这些特性使其极易受到恶意攻击,从而导致网络的安全性被破坏。而传感器节点资源严重受限且部署规模庞大等特点,也使得为传统无线网络设计的安全机制无法很好的适应传感器网络低功耗有损的特殊需求,并对安全机制的实现与后期维护造成了极大挑战。此外,现有的无线传感器网络安全协议多使用全网统一密钥进行安全处理,安全强度难以保证。因此,设计并实现一种搭载密钥管理方案的安全机制成为传感网络的一个重点研究方向。本文依托于国家重大科技专项“基于IPv6的无线传感器网的网络协议研发及验证”,设计并实现了一种基于RPL路由协议的适配层安全机制。本文首先介绍并分析RPL以及适配层协议6LoWPAN,并在此基础上提出了基于RPL路由协议的适配层安全机制,通过RPL控制报文实现身份认证与密钥管理,在适配层完成控制报文和数据报文的安全处理,从而实现对整个传感器网络的安全保护。该安全机制包括基于RPL的密钥管理方案和适配层安全处理机制。其中,密钥管理方案通过集中的身份认证与分布式的密钥轮换实现对于网络动态拓扑的支持；适配层安全处理机制通过设计加解密、完整性认证、告警等模块实现了传感网络的基本安全功能。本文详细的描述了该安全机制的主要设计思想、关键算法、各部分模块的实现以及涉及的控制消息格式。此后,在本实验室研发的无线传感器节点上对基于RPL的适配层安全机制进行实现,并搭建测试平台进行功能性验证。测试结果证明：本安全机制能够通过加密、认证、身份认证模块满足传感网络对于机密性、完整性、身份认证性的安全需求；本密钥管理方案能够通过密钥轮换保护初始密钥,通过与身份认证的交互保证邀请入网的节点的合法性,从而保证安全路由并支持网络动态拓扑。