频谱资源是有限和珍贵的。在固定和静态的频谱分配方式下,频谱授权用户并非所有时间都会使用频谱,导致频谱的使用效率较低。在此背景下,学者提出了动态频谱接入技术（Dynamic Spectrum Access）,其旨在保证授权用户（主用户）的正常使用的前提下,允许非授权用户（次用户）使用频谱。动态频谱接入技术主要包括机会式动态频谱接入和次级频谱拍卖两种模式。其中,机会式动态频谱接入是指次用户需要先获得未被主用户使用的空闲频谱信息,再对空闲频谱进行接入;而次级频谱拍卖是主用户通过拍卖将其空闲的频谱资源租赁给次用户使用。传统的动态频谱接入技术中存在一些缺陷和挑战。例如,在机会式动态频谱接入模式下,缺少强制的次用户接入频谱记录,使得主用户的安全和权益无法得到保障。另一方面,在机会式频谱接入模式下,为提升频谱感知结果需要次用户间进行协作频谱感知;为避免相互干扰,探测到的频谱资源需要得到公平有序的分配。上述过程需要次用户们进行合作。然而,传统的机会式频谱接入中缺少有效的次用户协作的激励机制。此外,在次级频谱拍卖模式下的动态频谱接入存在提升拍卖系统安全性和频谱交易的不可抵赖性,以及防范主次用户欺诈行为等方面的挑战。近几年兴起的区块链（Blockchain）,作为公开、分布式的和安全的账本,而被广泛应用于数字虚拟货币、物联网设备和资源的管理等领域。基于此,本文旨在利用区块链应对传统动态频谱接入技术面临的挑战,从而更高效、更安全地利用有限的频谱资源。本文先提出区块链在机会式频谱接入和次级频谱拍卖中的应用,通过对比传统方法得出基于上述应用的优势,此外,还讨论了上述应用在实现中面临的挑战。接着,本文提出基于区块链的机会式频谱接入系统,并讨论次用户在该系统中的行为策略,以最大化系统的传输速率和能量效率。另一方面,考虑到区块链的维护将占用次用户用于频谱感知和频谱接入的时间,本文对频谱感知、新区块创建和频谱接入的时长进行联合优化,以最大化系统的传输性能。最后,为提高基于区块链的次级频谱拍卖系统的可延展性,本文提出分级区块链网络。通过理论分析和实验,它被证明可以降低次用户系统在区块链储存和传输中的资源消耗,接着,本文提出和分析基于分级区块链网络的次级频谱拍卖中用户利润比最大化的问题,并通过深度强化学习算法（Deep Reinforcement Learning）对该问题进行优化。