随着计算机、网络等信息技术的飞速发展,信息作为一种无形的资源已经渗透到各行各业,为各个领域的发展做出了突出的贡献。伪随机数序列作为一种重要的信息资源已经广泛应用于密码学、蒙特卡罗计算和图像加密等领域中。同时,随着无线传感器网络(WSN)的大规模使用及其应用价值的不断显现,WSN的数据安全问题也越来越受到关注。加密技术作为一种保护数据安全最有效的手段之一,不断被应用于WSN的数据安全保护。混沌作为一种复杂的动力学系统,和密码学中的很多特性具有相似性,例如混沌内在的类随机特性对应于伪随机序列,混沌对初始条件和控制参数的极端敏感性对应于传统密码的混乱扩散特性。基于混沌的这些特性,其不断地应用于伪随机比特序列的产生和加密算法的设计。本文中我们利用混沌映射并结合其他技术设计了一个并行的伪随机比特发生器和一种适用于无线传感器网络的分组加密算法。具体的工作内容如下：(1)设计一个全新的、基于非对称双向耦合混沌映射的并行伪随机比特发生器,其主要特点是采用一维非对称耦合混沌映射系统。通过选择有效的参数,保证了系统的时空混沌复杂性；同时通过有限的、方便的移位操作不仅使输出的序列具有良好的统计特性,而且适合在硬件平台实现；该发生器可用于并行输出随机比特序列。(2)提出一种适用于无线传感器网络的分组加密算法。该算法由16轮的Feistel结构和首尾两轮简单的置换操作构成,分组长度为64比特,种子密钥长度为256比特。轮函数引进了受控置换,非线性变换部分使用离散化的Arnold映射来实现,子密钥扩展算法采用RC5密钥扩展的方法。该算法实现简单,所有的操作都可以通过移位和简单的逻辑运算来完成。对其进行非线性特性的评估,表明该算法有很好的混乱扩散效果,有很强抵抗差分攻击的能力。