近年来,无线传感网在军事、政治、医疗等领域中得到越来越广泛的应用。由于具有环境开放、信道公开、节点能力受限和分布式控制等特点,无线传感网面临着比传统网络更大的安全威胁,对其安全技术的研究也面临更大的难度。因此对无线传感环境的安全保护意义深远,而认证作为信息和通信系统中安全防护的第一道防线,在无线传感网中担当着十分重要的角色。目前,传统网络中认证问题的研究相对广泛,存在基于口令、基于智能卡、基于证书、基于生物特征以及基于身份的认证机制等。而在无线传感网中,由于其特殊性,相关认证机制的研究并不是非常成熟。本文结合无线传感网的特点,构造了两种认证机制：1.基于轻量级彩虹签名的认证机制：论文基于彩虹签名,结合Shamir减扰动方法构造了一种新的轻量级彩虹签名机制,它仅使用加法与乘法操作,简单易行。该机制的安全性较高,可以抵抗最小秩攻击、秩约减攻击、油醋分离攻击等。基于此签名机制设计了无线传感网中的认证机制,它可以根据分簇无线传感网的特点,分层选择适当的认证参数,实现应用平台对分簇无线传感网的认证,也可以直接实现传感网内部相邻传感节点间的认证。2.基于智能卡与口令的匿名认证机制：以智能卡和口令作为身份认证与密钥交换的基础,本文提出了一种匿名认证机制,包括注册、登陆、认证以及口令更新四个阶段。该认证机制可以保证传感节点的匿名性,实现传感节点与后台服务器之间的双向认证以及网关、传感节点、后台服务器之间公平的密钥协商。与此同时,该机制利用静态Diffie-Hellman密钥、会话密钥对传输过程的相关信息进行加密,保证其机密性。本文采用BAN逻辑分析,从抽象层面上证明了该机制的安全性。