工业物联网作为物联网的工业级应用,融合了多个领域的技术向工业4.0逐步发展。其中,工业物联网能源交易通过网络互连、数据互通实现了资源的高效利用。然而,当前大多数的IIoT基础设施基于集中式架构,这种方式容易受到单点故障的影响,在实际生产中造成巨大损失。区块链是一种分布式系统,其防篡改、自治特性可以为工业物联网提供数据安全保障。本文着力于构建面向工业物联网能源交易的可扩展区块链平台,该平台支持结构扩展和配置修改以适应不同的优化方案。传统区块链最终确认时延（TTF）较长,在工业生产中,对于重要信息响应速度慢可能导致严重的损失。并且,物联网设备通常只有有限的计算能力和存储能力,记录完整的区块链账本或是采用耗费算力的PoW是十分不当的。此外,尽管区块链具有匿名化的特性,但是交易信息仍有可能暴露参与者的隐私信息,这可能会导致重大财产损失。因此,本文针对上述挑战展开研究,主要工作如下。（1）针对工业物联网中的点对点能源交易的效率和可靠性问题,本文基于工业物联网特点,从智能合约、存储方式、共识算法方面进行了联合优化设计。首先通过智能合约来维护能源交易中的资源状态并记录在区块链中,从而提供准确的数据同步,实现具有原子性的交易。考虑到物联网设备受限的存储能力与计算能力,提出了基于云与状态数据联合存储方式来降低本地存储负担并支持快速的数据查询;为了提高区块链的共识效率,基于PBFT提出了轻量化的共识算法,在降低交易确认时延和节点算力消耗的同时提供安全保障,抵御女巫攻击、双花攻击。最后,在本文设计的区块链平台中进行仿真,结果表明该方案具有良好的效果。（2）针对工业物联网中的能源交易的隐私泄露问题,本文设计了一种分组共享架构,通过环签名算法和基于PBFT的分组共识算法实现可靠的隐私保护。尽管区块链将买卖双方信息匿名化,但是具有一定先验知识的攻击者仍可以从交易数据得到参与者的隐私信息。为解决这一问题,引入环签名算法,将用户信息与交易信息的关联模糊,使攻击者难以破解。此外,还提出了一种分组共识算法,可以在保证交易数据隔离的情况下完成高效的数据共识。最后,在本文设计的区块链平台中进行仿真,结果表明该方案具有良好的效果。（3）本文基于联盟架构设计并实现了一个可扩展的区块链系统,该平台可以兼容上述两种方案。为了支持多样化的交易需求,设计并实现了接口化的交易结构模块。考虑到工业物联网的时延要求和物联网设备的计算能力,设计并实现了可切换共识算法模块,基于PoW、PoS、PBFT等设置了多种可切换的共识算法以适应吞吐量和时延要求。此外,为了保障系统稳定性,采用分叉检测和重发来预防可能出现的分叉情况。最后,为了提高本系统的易用性和实用性,还提供了可视化界面、日志系统、性能分析等模块,为用户提供高效快捷的操作体验。