范 容，潘雪增，傅建庆，平玲娣

(浙江大学计算机科学与技术学院，杭州310029)

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是由一组具有路由功能的廉价微型传感器节点所组成，并依靠无线通信技术形成一个多跳、自治的系统［1］。传感器网络被广泛应用于军事、环境监测、城市交通、智能家居等领域［2-3］。在可预见的未来，随着与传感器网络相关的硬件技术与软件技术的不断发展，无线传感器网络必将深入到人类生活的方方面面。

目前研究表明，无线传感器网络用于通信的能量开销要远大于用于数据计算的能量开销［4］。为了能够尽可能延长传感器节点获取与发送感知数据的时间，用户应采用按需的方式来询问他所需要的信息，例如在海洋环境监测中，监测海水化学指标的传感器节点大部分时间处于休眠状态，只有当有查询到来的时候才开始检测周围环境并报告数据，或者由信息收集者发送设置命令以满足不同的应用场景。因此当发送类似数据时，通过组播的方式可以大幅降低传感器节点的能量消耗，从而延长其失效时间［5］。

针对组播通信效率与安全性的问题，本文提出了一个基于Steiner树的层次型安全组播协议。该协议通过引入Steiner组播树和层次型网络拓扑的思想来构建高效的组播网络，并在此基础上应用安全通信机制来保证通信数据的安全性、完整性与可验证性，抵御诸如重放攻击、路由篡改等网络攻击。

本文安排如下，第1节简述无线传感器网络……