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WSN(Wireless Sensor Network)是继Internet之后的又一次信息革命,将改变人们的生活,促进生产力的发展,进一步加强信息世界与物质世界之间的联系。WSN由传感器、无线传输模块和信息中心组成,其工作过程为传感器采集数据,通过无线传输模块将数据转发至数据中心。节点采用采用微电子设备,电池供电,在计算能力、通信能力以及存储能力都是受限的,很难更换电池或者部署节点替换。延长WSN的生命周期可以降低网络部署成本,延长网络的工作时间。分簇算法是一种网络管理方式,簇由簇头和簇成员组成。簇内成员将数据发送至簇头,簇头再将数据发送至目的地。簇头选举算法是分簇算法的核心,是分簇的基础。分簇网络的通信分为簇内通信与簇间通信,簇间通信过程中簇成员将数据发送到所在簇的簇头,簇间通信是簇头之间的通信。在WSN中,簇头承担较重的数据转发任务,会因消耗能量过多导致失效。簇头轮转机制是要求簇内成员轮流担任簇头,均衡网络负载,延长WSN的生命周期。高连通的算法为数据转发提供了更多的路由选择,对于负载均衡具有重要意义。由于WSN节点处于开放环境,无线信号很容易被侦听,安全传输数据成为WSN推广的关键问题之一。传统的安全算法在计算要求、通信要求以及存储空间上的要求,WSN节点很难满足这样的要求,即使可以运行也会导致节点能量耗尽。设计轻量级的安全算法对构建WSN下的安全协议具有重要的意义,算法应该尽可能降低对计算能力、通信能力以及存储能力的要求。秘密比较协议要实现的是的具有隐私数据的双方,在不透露各自隐私数据的情况,对数据进行比较,该协议是安全多方计算的基础协议之一。研究轻量级的秘密比较协议不仅对构建实用的安全协议具有重要的意义,而且为WSN资源受限环境下的安全计算协议设计提供了基础。本文的研究围绕着WSN下分簇算法和秘密比较协议展开,其主要工作有:对WSN下的分簇算法进行了研究,针对“热点”问题,提出了高连通负载均衡的分簇算法。分簇算法中,节点可以属于不同的簇,可以请求不同的簇头进行数据转发。节点轮流充当簇头,从而实现均衡负载。高连通的网络使得簇内成员在数据转发具有多选择性,根据节点的情况进行负载均衡。算法增强了簇的稳定性,提高了网络的鲁棒性,均衡网络负载,解决了热点问题,并最终延长了网络的生命周期。在安全多方计算基础协议方面,利用Range-Encoding编码技术,提出了高效和公平的秘密比较协议。该协议没有采用常用的加密算法,而是采用编码技术,大大降低算法对计算能力、存储能力的要求,适用于WSN节点。在不借助于可信第三方的条件下,实现参与方在协议执行中的地位对等公平。