区块链技术应用面临硬件需求较高、区块链系统吞吐量较低、共识机制漏洞很多、交易信息处理效果不好等问题,对基于异步共识的区块链分片方法进行了相关研究。为了更好地处理区块链系统瓶颈问题,从区块链分片技术、共识机制、跨分片交易三方面展开探讨,本文的主要贡献概括如下:（1）为了克服区块链分片效果不好节点分配不均的问题,提出了一种基于矩阵的跳跃哈希分片算法,在高效的一致性哈希算法的基础上,结合节点信用策略和虚拟分片技术来构建区块链分片,根据节点迁移情况验证节点分布均匀性。实验结果表明,所提算法减少了分片的构建时间,比Ethereum项目快24.7%,比Zilliqa项目快18.3%。（2）为了解决区块链分片系统的共识效率不高问题,在分片技术的基础上,设计了一种由底层异步共识组和上层异步共识组构建的分层异步共识架构,并提出混合共识算法DB-PBFT（基于波达计数法的委托权益证明和实用拜占庭容错算法）,实现异步共识节点选举、节点出块、节点验证、恶意节点处理的异步共识过程,可更好地适应异步环境,且不会过度牺牲区块链系统的安全性。实验结果表明,所提异步共识架构下的混合共识算法提高了共识效率,比单独的实用拜占庭容错算法减少30.5%的共识时间。（3）为了处理区块链分片系统交易验证的性能不高问题,提出了一种区块链分片系统的跨分片交易策略。在异步共识架构的基础上,采用多分片、多次共识验证方法进行交易验证,其中的区块链跨分片交易模型通过分片交易算法和交易流程实现跨分片交易策略。实验结果表明,在不影响数据一致性的同时,所提跨分片交易策略的系统交易时延比Ethereum项目快50%,比Zilliqa项目快35%,吞吐量的增长率分别是这两个项目的5倍和0.4倍。