随着价值互联时代的到来,区块链作为构建价值传递网络的关键技术,已经广泛应用于金融、法律、能源、医疗、保险和公共服务等众多领域。但区块链的性能瓶颈仍然是当前亟待解决的重要问题,也限制了区块链技术在元宇宙、Web3.0和工业互联网等新兴领域的进一步发展。作为一种庞大分布式系统,区块链建立在底层TCP/IP网络的基础上,大量的节点间区块和交易数据同步是制约区块链效率的重要原因之一,但目前,针对区块链网络层数据传输策略的研究仍处于空白。随着命名数据网络（Named Data Networking,NDN）等新型未来网络架构的逐步成熟,区块链网络层性能优化的可行性和价值不断提高。NDN网络采用内容名称替换了传统网络中的IP地址,具备多径转发和缓存能力,能够极大地提高内容分发效率,一方面能够加速区块链的数据传输,提高系统的吞吐量;另一方面也能减少冗余流量,降低区块链的数据同步给网络基础设施带来的巨大流量压力。因此,针对区块链网络层中数据传输效率低和网络资源消耗大的问题,本文对数据传输策略进行了深入研究。通过命名数据网络使能区块链的网络层数据传输,并基于NDN设计传输策略,优化路由转发和缓存机制来提高交易吞吐量,保障区块链服务质量。本文首先进行了理论分析与研究:提出了区块链网络层通信模型,并对NDN使能区块链网络层的优势和可行性做了必要分析,综述了当前NDN网络技术与区块链结合的相关研究。其次,在这些理论研究的基础上,本文进行了策略设计与优化,分别在路由转发策略与缓存策略方面取得了以下研究成果:（1）针对区块链节点大量P2P数据传输路径重复问题和应用层建立连接后带来计算成本和处理时延高的问题,本研究从路由转发策略方面进行了优化,提出了一种区块链数据传输结构。该结构在区块链节点间建立数据分发通道,通过NDN路由器的表结构实现特定路径的路由转发并进行数据主动推送,同时利用NDN的多径转发特性能够实现快速传输。本文设计了结构的建立、使用、动态维护和注销方法,并给出了路由器的处理算法以实现这一传输结构。仿真结果表明该方法能够加速区块链系统内的区块和交易数据广播,在区块全网同步时间和同步过程耗费的网络流量等指标上具有显著改善,大大降低了网络设备需要处理的冗余流量。（2）针对区块链节点间通信传输数据大量冗余问题和网络缓存效率低、浪费缓存空间的问题,本文提出了一种面向区块链的协作式缓存策略。该策略采用K-medoids算法建立协作簇,并在簇内提出了一种新型的“高脚杯金字塔”协作缓存机制,使节点能够快速获取区块数据,同时提高网络的缓存性能。本文建立了优化问题的数学模型并给出了迭代求解过程,确定了区块链网络拓扑下的协作簇数量和初始协作簇中心,同时设计了路由器的缓存空间结构和处理算法。仿真结果验证了该缓存方案的优越性,与现有典型缓存方案相比,该策略降低了区块的获取时延和获取区块产生的网络流量,显著提高了区块链系统的网络层通信效率和网内缓存利用率。