区块链技术是近年来的一个新兴技术与前沿热点,其中区块链隐私保护机制是一个研究热点。传统的区块链只实现了最简单的假名性,不能满足区块链用户日益增长的隐私需求。为了解决这一问题,多种区块链隐私保护机制被提出,比如混币机制、环签名机制、零知识证明机制等。基于环签名的区块链隐私保护机制是其中很重要的一种机制,它通过引入混合地址与真实输入一起形成一个环,然后生成环签名将真实输入隐藏起来。基于环签名的区块链隐私保护机制最成功的实现之一是门罗币。门罗币有两大特性:不可链接性和不可追踪性,二者保证了门罗币交易的隐私特性。门罗币的隐私保护机制并不完美,它仍然面临着一些隐私方面的攻击与威胁。因此,本文针对门罗币所使用的基于环签名的隐私保护技术做了以下工作。一、总结和分析了基于环签名的区块链隐私保护机制中存在的各类攻击。其中最有影响力也是对区块链的隐私伤害最大的有零混合交易与链式反应攻击、时间分析攻击、基于环的攻击、密钥重用攻击和洪水攻击。文中仔细地分析了各种攻击的攻击过程与攻击效果,并且还归纳分析了目前应对各类攻击的有效应对措施,不仅分析比较了各种应对措施的优点,还指出了现存的各种应对措施的不足之处,为提出更好的解决方案打下基础。二、提出了一种基于固定环集合的环签名隐私保护方案。这一方案的核心就是指导用户选择混合地址。固定环集合的环签名机制打破了用户原来那种随意不受控制的选择混合地址的机制,而是用系统指派的固定环集合替代原来随便选的混合地址。这一方案的优越性和创新性在于它可以完全抵御时间攻击等多种攻击,从选择混合地址这一根本源头上解决了问题。不仅如此,文中还对这一方案的隐私安全性进行了定量分析。三、提出了一种基于UTXORS（未花费的交易输出环集合）的交易验证机制。文中提出了UTXORS的概念,定义了UTXORS的数据结构。矿工在本地维护一个UTXORS的池子取代在本地存储区块链中所有的key image,通过验证交易输入是否在UTXORS池子中出现来判断交易输入是否合法。这一交易验证机制解决了原有矿工存储所有key image带来的占用过大内存和搜索时间过长的问题,使得交易验证过程变得高效。