区块链通过拜占庭容错协议与可验证结构向用户提供了一种防篡改、可追溯的分布式系统。这些特性使得区块链系统逐步被应用在如物流追溯、法务存证等场景。防篡改存储引擎作为区块链系统的核心部件,主要负责为链上数据提供存储与可验证查询的功能。在现有的区块链系统中,该部件主要由基于Merkle哈希树的可验证结构,如Merkle Patricia Tree（MPT）,与基于日志合并树（Log Structured Merge Tree,LSM-Tree）的键值数据库组成。而由于MPT与LSM-Tree结构均存在读写放大与空间放大的问题,即实际磁盘读写或存储的数据量远大于用户请求所需的数据量。导致了在性能要求较高的场景下,区块链存储系统读写性能低、存储开销大的问题。针对现有防篡改存储引擎存在的读写放大问题,本文在现有工作的基础上通过引入多版本可验证的LSM-Tree与基于向量承诺的可验证结构,一方面实现了较低的存储开销与读写放大,另一方面实现了近乎常数级别的证明大小。本文主要工作内容总结如下:（1）本文通过引入键值分离与布隆过滤器,设计了一种支持多版本查询与验证的LSM-Tree存储结构。通过对每个区块内的修改后的数据分别构建可验证结构,并通过布隆过滤器与不存在证明相结合的方案为特定账户的状态提供版本证明。该方案相比MPT能够大大减少LSM-Tree中存储的数据量,从而提高其性能。（2）本文通过将向量承诺与Merkle哈希树结合,提出了一种易于读取的可验证结构BVM。该验证结构通过将验证数据按照磁盘块大小划分,构建多个固定大小的子Merkle哈希树,再利用向量承诺为各子Merkle哈希树的根哈希提供证明。该方案利用向量承诺证明大小固定的优势,结合部分持久化Merkle哈希树的方式,解决了原有Merkle哈希树作为可验证结构,证明的数据大小与I/O次数随规模增加而增加的问题。（3）本文将提出的验证结构与版本查询方法在LevelDB存储引擎上做了具体实现,通过修改合并逻辑与读写逻辑,实现了版本信息的合并存储与键值分离的结构。同时,额外添加了可验证部分的代码,实现BVM验证结构的构建、持久化与证明。最后,本文对上述实现的系统进行了详细的实验,包括与现有方案的对比实验、系统各部分设计的验证实验。实验结果表示,该系统能够以较好的性能完成多版本的验证工作。综上所述,本文设计了多版本可验证LSM-Tree与结合向量承诺与Merkle哈希的可验证结构,优化了区块链系统中防篡改存储引擎存在的读写放大、存储开销大的问题,实现了高性能的防篡改存储引擎。