无线传感器网络，是由相当大规模数量的传感器节点组成。因为成本低廉，传感器通常很小、低能耗、电池供电，且有着很强的资源受限制性。至今，无线传感器网络在军事信息监测、交通实时监测、环境污染监测、科学研究与野外环境监测等领域得到相当广泛的使用。通常情况下，无线传感器网络被部署在敌对区域负责收集敏感信息，所以，它需要通信密钥和一种相应的密钥管理机制，用来保障其通信链路和发送接收数据安全。本文的研究项目是基于无线传感器网络中的随机密钥预分发管理方案，主要内容包括以下几个方面：首先，对现有的无线传感器网络的密钥管理机制进行了概述。其中包括对现有密钥管理机制的分类与归纳，对经典密钥管理方案的较全面描述，以及列表显示不同类型密钥管理机制的对比区别和不同随机密钥管理方案的性能比较。其次，介绍了Kryptograph随机密钥图和可信传感器网络。与现有的广泛使用的Erdos-Renyi随机图论相比，Kryptograph随机密钥图更加符合无线传感器网络安全通信链路的特征。可信传感器网络具有较好的连通性能，但抗捕获的弹性性能较弱。最后，提出了Q-composite随机密钥预分发的改进方案。只要选择适当的网络设置参数，Q-composite随机密钥预分发的改进方案既有较好的网络连通度，又能提高无线传感器网络在对抗小规模节点捕获时的弹性性能。