得益于去中心化、不可篡改、可追溯等优势,区块链逐渐在金融、物流、版权等多个领域中广泛应用。很多区块链应用中采用密码学技术以保证参与者的隐私,但某些情况下会因隐私保护的过度甚至滥用,导致对区块链中的交易数据审计困难甚至无法审计。近几年,研究人员提出几种针对区块链中的交易数据进行审计的方案,但大多给予审计方过高的权限,削弱了交易隐私性。因此在不损害用户的隐私性的前提下,针对区块链交易数据的审计和交易验证确认问题是一项重要研究内容。本文围绕区块链可审计和可验证技术进行讨论,主要研究工作有以下几点:(1)为了保护单个用户的金额隐私,同时让审计方知晓一段时间内网络中所有用户的交易消费总额,提出了可审计的机密交易方案,其可以平衡隐私和可审计性质。方案利用签名对审计请求的来源进行身份认证,确保只有审计方有权限进行审计;采用Bulletproofs对范围证明进行聚合,提高交易创建的效率;在审计中引入同态加密,在保证交易隐私的同时审计方可以获取到交易和;采用零知识证明,在保证交易数据隐私的同时提供数据的正确性。通过安全性证明,方案满足可审计性、审计可靠性以及交易金额隐私性。仿真实验结果表明交易中范围证明的生成和验证效率均有所提高,且审计中各算法的执行效率较高。(2)在现有审计方案中,存在审计方滥用审计职权获取用户敏感信息的问题。本文提出事后用户可感知的可审计Zerocoin方案,并定义了用户可感知审计性和审计信息不可区分性两个新的安全性质。审计方对区块链中的交易审计之后,用户可感知到自己是否被审计,以此实现对审计方的约束监督。利用承诺的绑定性来保证用户感知的正确性。通过安全性证明,方案满足可审计性、用户可感知审计性以及审计信息不可区分性。性能分析表明用户执行感知算法耗费时间较低。(3)针对区块链中的分叉现象以及吞吐量低的问题,提出了基于信用值的共识协议。现有信用值的设置大多采用启发式设计,本文根据历史行为记录设置了较为精确的信用值计算规则,并基于此构造了 Leader选举协议,减少了区块链长期运行下不诚实节点成为Leader的几率,使区块的生成更加可靠。安全性分析表明方案满足公平性、抗分叉以及活性;与PBFT的对比实验表明,本协议在节点数增加时吞吐量与时延性能均有所提高。