应用于军事领域和商业领域的无线传感器网络对自身的安全性能有很高的要求，由于节点受到计算能力、存储空间和能量的限制，所以，无线传感器网络无法直接采用现已成熟运用于无线网络的安全方案，无线传感器网络安全方案的研究势在必行。本文简要分析了无线传感器网络协议栈各层面临的威胁和对策以及无线传感器网络密钥管理的研究现状。随着无线传感器网络的广泛应用，无线传感器网络的规模将会逐渐变大，设计适合大规模无线传感器网络的密钥管理方案迫在眉睫。结合EBS和二元对称多项式密钥管理方案，本文提出了一种基于可转化三元多项式的无线传感器网络密钥管理方案。通过对变量取不同的值，可转化三元多项式可以生成管理密钥和会话密钥。鉴于混沌函数对初值的敏感性，利用混沌函数生成可转化三元多项式的系数，在通信过程中只需要传递初始变量,降低了通信代价。文中构造了处理节点间共谋问题的数学模型，并且采用离散粒子群优化算法对其进行优化，增加了最短共谋链的长度，增强了抵御共谋攻击的能力。在密钥协商阶段，通过对部分变量赋值，将可转化三元多项式转化为二元对称多项式，完成节点之间会话密钥的协商。本文采用两级EBS的结构，不仅可以方便地进行节点的驱除、增加和更新，同时还降低了多项式的数目。最后，从安全性能、存储空间、通信开销、驱除节点与更新密钥代价和计算代价五个方面，与其他两种方案进行比较，结果显示本文提出的方案通过增加少量的计算代价，提高了安全性能，降低了存储空间和通信开销，适用于大规模无线传感器网络。