自从中本聪提出比特币和区块链概念以来,区块链技术得到了广泛关注和发展。区块链具有的防篡改、可追溯和完全去中心化等优点使其具有广阔应用场景,目前已广泛应用于多个领域,如金融、医疗、供应链、政府监管、资产管理等。但是,从事务处理角度看,区块链系统事务处理低下严重阻碍了区块链技术广泛应用。相比于传统数据库系统,区块链系统事务执行缺少并发控制,节点间存在大量事务冗余执行,系统框架上缺乏事务并行执行的设计。此外,区块链上数据存储量逐日增加,致使区块链系统扩展成本也迅速提高。为了解决上述问题,本文系统研究区块链底层事务处理技术,在详细分析和总结区块链事务处理框架和并发控制策略基础上,提出了一种链下链上相结合的执行-排序-重执行＆验证（Execute-Order-Re-execute＆Validate,EOR）区块链事务处理框架。该框架通过链下存储、链下分组执行、链上排序和快速验证来降低链上节点存储成本与执行压力,使得链上节点的扩展成本大大降低,提高了区块链系统可扩展性。同时,链下事务的分组并行执行使得系统事务处理速度随着链下服务商数量的增加而线性提升,减少了事务冗余执行次数。为了加速节点执行事务效率,本文分析了区块链事务内存在嵌套合约执行现象,提出了嵌套合约并发执行概念。在链下执行阶段,提出了基于两阶段锁的嵌套合约执行协议（Nested Contracts Execution Protocol based on Two-Phase Locking,NCEP-2PL）对事务和事务内部的嵌套合约并发执行。设计了一种类似链表的Lockchain结构,记录事务和合约对数据上锁的信息。协议将嵌套合约间调用关系划分为父子合约、兄弟合约等,在具有不同关系的合约间发生并发冲突时,合约通过不同的规则获取锁。为解决分组并行执行导致的组间并发冲突问题,提出了合并Lockchain结构（Merge Lockchains,MLC）的排序算法。MLC算法合并同一冲突数据的所有Lockchain,为产生并发冲突的事务找到一条串行序列。在验证阶段,采用基于Lockchain的嵌套合约验证协议（Nested Contracts Validation Protocol based on Lockchain,NCVP-LC）来快速验证链下事务执行是否正确。实验结果表明,在合约间存在并发冲突的情况下,本文提出的NCEP-2PL协议比一般并发控制协议有更高执行效率,NCVP-LC协议可大大提高事务验证速度,MLC排序算法在组间冲突率较低时,能以极低的中止率对事务快速排序。