Ad hoc网络无需任何基础设施，应用于各种各样需要紧急组网的场合。在这种特殊的环境中，它的安全性也越来越受人关注。本文着重于讨论，基于虚拟骨干网的组密钥管理方式，以及对数据加密时所需要的密钥分发问题。本文根据已有的研究成果，密钥的逻辑拓扑与网络拓扑相一致时，可以减少密钥更新时的网络开销，提出了各种符合ad hoc虚拟骨干网网络拓扑的密钥管理框架。这些密钥管理框架主要是，完全集中式，完全分布式，分布式集中式。本文比较了各种密钥管理方式的优劣，提出分布式集中式为最佳适用于ad hoc虚拟骨干网的密钥管理方式，并设计了其执行过程。本文还分析得到，分布式集中式密钥管理方法中，叶子节点平均分配给骨干节点可以最大程度上减少密钥更新数量。在此情况下，密钥更新时通信量随着骨干节点数的减少而减少。在此论点的基础上，提出了改进虚拟骨干网的形成算法思想，并进行了仿真证明。