现金实物流与信息流同步流转是商业银行之间以及商业银行与人民银行之间进行清算支付所需解决的核心问题之一。本文主要研究区块链技术在现金流转中的应用,通过在人民银行与各商业银行之间搭建底层的联盟链平台,利用区块链去中心化、不可篡改等特性,设计并实现了基于区块链的现金流转系统。本文的主要工作包括如下几个方面:(1)基于超级账本设计了人民银行以及各商业银行之间信息共享的联盟平台,联盟中各成员可以通过智能合约实现信息的可信记录和查询,无需中心化机构,同时能够确保数据的真实性和可追溯性。(2)设计了基于零知识证明的现金流转信息的隐私保护机制,在现金流转过程中将捆权作为交易时的凭证,通过采用公私钥加密实现捆权归属验证和捆权转移,交易中只有作为交易相关方的商业银行以及作为监管方的人民银行才拥有数据的真实密钥,在保护参与方隐私的同时,提供了确权和审计的技术手段。(3)针对海量冠字号码文本与图片数据的存储问题,设计了超级账本与星际文件系统IPFS结合的数据存储方案。首先采用基于MapFile的文件合并方案将冠字号码小文件进行合并;然后将合并后的文件存储到IPFS中,并将其存储地址记录到超级账本中;最后生成冠字号码记录的二层索引结构便于信息的检索。在冠字号码查询时,先根据MapFile提供的全局索引检索合并后的文件,再根据合并文件内的二维索引定位冠字号码信息。(4)针对海量冠字号码的查询问题,设计了HBase作为前端,链上数据作为验证端的查询方案,即首先在HBase中查询冠字号码记录,然后再根据查询到的唯一关键字到区块链中查询并验证数据的真实性。在查询过程中采用基于Hilbert空间曲线的多维索引用来实现对冠字号码信息的快速查询。(5)设计并实现了基于区块链技术的现金流转系统,包括现金流转信息的存储、检索以及捆权转移等功能。实验结果表明,本文方法在保护参与者隐私的前提下,实现了去中心、可追溯、可确权、多维度查询等基本功能。