2015年以来,区块链技术进入了快速发展的时期,具有广阔的应用前景。一方面,中国区块链信息安全和发展在一定程度上受制于目前主要采用的国际加密算法标准的不可控性。另一方面,以“比特币”系统为代表的区块链货币系统使用的UTXO模型在安全性、并发性等方面具有一定的优势,但在存储和遍历效率上也具有明显的缺陷。本文探讨了现有区块链系统使用我国自主设计的国密系列加密算法的可行性,并提出了适用于不同区块链的国密算法移植方法,以两个目标区块链平台为例实验验证了移植方法。然后基于UTXO模型的特点提出了三项优化方法:一是“交易链”数据模型,能够在不损害安全性的条件下使区块链具有查询一系列关联交易的能力。二是优化UTXO本地缓存集存储的方法,采用合并小额度UTXO数据的策略达到减少UTXO数据数量的目的。三是优化UTXO本地缓存集遍历效率的方法,采用K-means聚类方法将账户按照交易需求分类,将UTXO本地缓存集分割为多个子集,从而缩小遍历目标集合,优化数据遍历效率。三项优化方法经实验证明,区块链可在不依赖第三方系统的条件下快速存取一系列相关交易,区块链膨胀问题得到了一定的抑制,且不同交易需求的账户的UTXO数据遍历效率都得到了不同的提高。最后对所做的工作和将来可能的研究方向进行了总结和展望。