随着传感器技术、低功耗电子和射频技术的进步,低能耗、成本低廉的无线传感器得以大规模应用,相应的无线传感器网络应运而生。无线传感器网路是由大量具有通信和计算能力的微小传感器节点密集布设在无人值守的监控区域而构成的,能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自治测控网络系统。无线传感器网络的随机布设、自组织、环境适应等特点使其在军事、环境、医疗、家庭和其他商业应用领域有广阔的应用前景和很高的应用价值。由于传感器节点特殊的应用环境,使得安全问题是传感器网络的一个技术难点。加密和鉴别为网络提供机密性、完整性、认证等基本的安全服务,而密钥管理系统负责产生和维护加密和鉴别过程中的所需的密钥,是传感器网络安全中的首要问题,也一直是传感器网络安全中的研究热点。由于无线传感器网络自身的限制,比如节点的计算能力、电源能力等,使得非对称密码的许多算法,如Diffie-Hellman密钥协商算法,无法在无线传感器网络上实现,只能考虑使用对称密钥的协商和管理协议。本文着重研究静态对称密钥方案中的一类典型的方案---基于密钥空间的对密钥生成方案。分析了其在部署和安全上的局限性,并从基于单一基站的方案中引入层次型网络的思想,提出了一种基于分类节点的层次型密钥管理方案,并通过理论分析和实验仿真的方式介绍其在连通性能和安全性能上的改进。在本文中,还介绍了部署信息在密钥管理方案中的应用,并结合基于密钥空间的方案,演绎了不同网格形状下密钥空间的划分。并在此基础上,提出在每个小区内部实施基于分类节点的层次型密钥管理方案,来提高原方案在安全方面上的性能,并分析了网格大小对连通性能的影响。