现有的部分无线传感器网络密钥管理方案中,需要存储大量无关的密钥,浪费节点的存储空间,影响整个网络的运行效率。其次,现有的无线传感器网络密钥管理方案仅考虑网络初次部署的情况,或者仅追加讨论了节点更新的情况,却未注意到,一段时间后,网络中各节点由于承担任务的轻重多寡,节点间的资源早已失去了平衡,而现有的密钥管理方案,默认的只是节点间拥有相同存储和计算能力,却无法处理不同资源量级的节点间的密钥协商和身份认证的需求。此外,现有的动态网络的密钥管理和身份认证方案,尤其是分簇式网络结构中,默认的是网络拥有相同的簇结构,而实际的动态环境中,簇结构是不尽相同的,因此,基于秘密共享的簇内组密钥生成机制使用相同的阈值是不现实的。本文主要是针对上述三个方面进行研究,具体内容如下:采用节点矩阵的机制改进和扩展了密钥预分配和管理方案。节点矩阵用于每个节点直接存储可以直接单跳节点的信息,并且随着网络系统状态、节点合法性和状态动态更新。节点矩阵同时参与节点间的身份认证,减少节点的存储和计算消耗,保障通信的安全性。采用非交互式零知识认证机制和第一类ChebyshevPolynomials实现不同资源量级节点间的密钥管理和身份认证。ChebyshevPolynomials的困难性假设,提升了整个网络的安全性。在分簇式网络中,采用VoronoiDiagram对网络进行动态划分,根据不同的簇结构提出簇内和簇间的密钥生成和身份认证方案。并讨论了邻边节点的归属和簇头节点的选取策略。