区块链技术具有不可篡改、公开透明和分布式等特点,被认为是构建未来“信任互联网”的重要支撑性技术,拥有广泛的应用前景。然而,区块链技术为传统行业带来新机遇的同时,也不可避免的面临一些问题与挑战,引起了学术界和工业界的广泛关注。首先,随着区块链落地应用规模的扩大,数据量与日俱增,目前区块链系统查询类型单一,查询效率较低,不能满足人们日益增长的查询需求。其次,区块链轻客户端依赖于完整节点执行查询操作,但不可信的完整节点可能会返回不正确或不完整的查询结果。此外,区块链隐私问题也受到越来越多人的关注,轻客户端查询会泄露自己请求中的一些敏感信息,攻击者可以通过分析大量的交易请求推断出轻客户端的地址信息和交易行为,这可能会泄露用户隐私。因此,区块链轻客户端查询的功能、性能以及安全性问题成了区块链未来发展过程中面临的重要挑战。在本文中,我们主要围绕区块链轻客户端查询中的关键问题展开研究,主要包括:（1）如何实现高效可验证的区块链轻客户端查询;（2）如何保护区块链轻客户端的查询隐私。围绕上述问题,本文主要贡献可归纳为以下两点:·针对轻客户端可验证查询类型单一和通信开销大的问题,本文结合B+树查询高效、局部数据更新快和多项式承诺验证可聚合的优点,设计了一个新的可认证数据结构—PCB树（Polynomial Commitment B+-Tree）,并基于此提出了一种支持多模式查询的高效可验证轻客户端查询方案。其次,使用聚合技术对查询结果进行批处理操作,这大大减低了轻客户端的通信和验证开销。最后,我们实现了此方案的原型系统,通过安全性分析和性能评估,证明了此方案相比于现有方案在通信开销和实用性方面存在优势。·针对区块链轻客户端查询的隐私泄露问题,利用盲签名和布隆过滤器,我们提出了一种支持隐私保护的轻客户端查询方案。首先,使用盲签名技术将查询请求进行盲化,使完整节点无法了解用户真实的查询内容。其次,借助布隆过滤器的误报特性,我们对查询结果进行隐藏,防止完整节点通过结果分析等技术推断用户信息,保护了区块链用户的隐私。最后,我们通过形式化的安全性分析证明了方案的安全性,并从初始化、查询和通信等方面测试方案的开销,实验表明该方案是高效且实用的。