近年来,区块链作为一种由多方共同维护的账本技术已被应用在金融等诸多行业。区块链中的数据具有防篡改、去中心化、可追溯的特性,这为建立去中心化应用(Dapps)提供了很好的技术支持。尽管现在很多学者专注于区块链的共识算法、存储分片等方面的研究,但因为区块链存在查询繁琐、效率低下等问题,也有很多专家研究如何进行区块链的数据管理。目前,很多专家致力于将区块链与数据库技术进行融合,或为数据库系统添加区块链特性。尽管这些工作在某些方面提升了区块链的数据管理能力,但并未提升针对区块数据的查询性能。区块链中的交易按照被提交的顺序依次被打包入区块,这样同属一个表的数据不被集中存储,从而降低了查询区块数据的性能。利用物化视图是传统数据库中提高查询效率的方法之一,但将其运用到区块链时会有三点挑战:1.物化视图的维护开销对系统的性能带来额外影响。因此,如何降低视图维护对系统整体性能的影响是一个需要考虑的问题。2.对于单个区块中的多个交易,系统可能需要进行多个物化视图的维护。因此提出的物化视图维护方法需要支持批量的视图维护。3.为了提升查询效率,物化视图保存在本地。但存于本地的视图易遭受篡改,因此需要一定的措施保证查询结果的正确性。针对以上三点挑战,本文提出一种高效的物化视图维护方法。此方法合适地选择维护时机,利用默克尔树保证查询结果的正确性。本文的工作主要包括以下三点:1.第一次将物化视图技术运用到区块链中,提出了一种高效的物化视图维护算法,降低了物化视图的维护开销。该算法结合区块链中的共识过程,合适地选择视图维护的时机,并且支持以区块为单位进行物化视图的维护,提高了物化视图维护的效率。2.分析在区块链系统中引入物化视图的安全性问题,提出一种基于默克尔树的查询验证方法以确保查询结果的正确性。预先为物化视图构造默克尔树,当查询需要扫描物化视图时,根据视图数据行建立新的默克尔树,最终比对两棵树的树根以判断物化视图是否被篡改。3.将物化视图的执行机制实现于真实的、具有关系语义的区块链系统中,并实现了基于物化视图的查询、验证过程。物化视图机制很好地融入区块链系统,使用物化视图方法显著地提高了面向区块数据的查询性能。综上所述,本文将数据库中的物化视图技术完美地融入区块链系统中,本文所提出的物化视图维护算法尽可能地减少了对系统的整体影响,使用物化视图显著地提高了查询区块的效率。