区块链作为一个分布式数据库,具有去中心化和不可篡改等特性,区块链以密码学技术做底层支撑,能够安全地存储数据,有效降低信任成本。然而,现有区块链系统在数据管理方面性能较弱,仅支持交易哈希为关键字的相关查询,查询方式单一且效率低下,不能满足用户的查询需求。此外,区块链数据公开透明,对于系统中用户完全可见,用户隐私无法得到保障,对于一些对隐私保护要求较高的行业来说,不能够满足数据的安全储存需求,限制了区块链的应用拓展。传统的加密技术虽能保证数据的机密性,但不能满足数据的多元化需求,将数据加密之后将使得支持明文检索的特征消失,在密文状态下执行有效的检索则更加困难。可搜索加密技术支持密文状态下的检索,可有效解决区块链数据检索和隐私泄露等问题,但由于区块链系统本身检索效率低下,对数据加密后将导致链上的数据检索效率进一步降低。本文主要针对区块链数据在查询效率和隐私保护上的不足做出了研究,具体工作如下:（1）针对区块链数据搜索方式单一、效率低下等问题,提出了基于子链查询的账户交易链索引结构。针对已有的账户交易链索引结构中,活跃账户的交易链过长,在大量账户交易中查找目标交易仍较困难等问题,将交易链按子链进行划分,将交易链的查询转化为子链查询,查询账户早期历史记录时,具有较高的检索效率。（2）针对区块链数据公开透明,用户隐私无法得到保障,设计了一个基于公钥可搜索加密的区块链数据搜索方案。利用可搜索加密技术对数据进行加密,保障用户隐私和链上密文数据可检索;为抵御外部敌手实施关键词猜测攻击（Keyword guess attack,KGA）和选择明文攻击（Chosen Plaintext Attack,CPA）,结合智能合约设计了加密陷门和混淆加密输出的安全检索方案;针对链上密文检索效率低下问题,利用关键词密文构建了Kw-chain索引,提升了密文检索效率。（3）针对传统医疗数据管理方式带来的数据安全和共享困难问题,结合区块链技术,设计了基于区块链的电子医疗病历存储与共享模型;为提升对EMR的检索效率,利用患者ID设计了EMR-chain索引结构。