随着区块链技术的不断发展,区块链在现实业务场景中的应用也在不断增多。但由于区块链本身的技术特点,每一个项目都是独立的封闭式区块链网络,链与链之间无法进行数据交流,形成一个个数据孤岛。用户兑换不同链上的数字资产需要通过中心化的交易所才能实现,这与区块链的去中心化、不可篡改等思想背道而驰,安全性及可靠性完全依赖交易所。为了解决不同区块链之间价值交换的问题,产生了区块链跨链技术。在跨链技术中使用最广泛的是HTLC(Hashed Timelock Contract,哈希时间锁定协议)算法,但是该算法在实际应用存在安全性低、交易时间长以及违约成本低问题。针对这些问题,本文对该算法进行改进,设计并实现该算法的同时,将其应用于具体场景进行验证。本文的主要研究内容如下:(1)深入研究了区块链相关技术以及底层实现原理,并详细介绍了以太坊平台以及智能合约技术,同时深入研究了公证人机制、侧链以及分布式私钥控制等跨链算法的原理与应用,并对闪电网络中HTLC算法的流程以及实现原理进行深入分析,为区块链跨链算法的研究与应用提供了理论依据和技术支撑。(2)针对HTLC算法应用在现实场景中的安全性低、交易时间长以及违约成本低问题,提出了算法在哈希加密传输、回撤机制以及违约惩罚方面的改进方案,在提升跨链交易速度的同时,增加了攻击者对跨链交易的攻击成本,有效的降低了用户的资产交易风险。在此基础上,对改进后的算法进行定义并实现该算法。通过与原HTLC算法进行对比实验,本文所提出的跨链算法在安全性以及性能方面具有一定的优势,进一步扩大了该算法在实际场景中的应用。(3)针对传统企业积分之间无法兑换以及区块链积分联盟落地困难等问题,本文将改进的HTLC算法应用在积分交换模型中。基于该模型,企业之间无需将用户积分数据集中在一条区块链中,通过积分交换系统,用户可实现不同链上的积分交换。在此基础上设计并实现积分交换系统并模拟积分跨链交换业务,验证了改进HTLC算法在现实业务场景中能够有效的满足资产跨链工作。