区块链作为一种去中心化的新型分布式计算范式,具有多方创造信任、安全自治、不依赖可信第三方等特性,得到了越来越广泛的关注和应用,从最初的数字货币应用场景,逐渐拓展到了金融、贸易、征信、版权保护等诸多行业领域。联盟链相较于公有链拥有更高的交易性能和良好的监管特性,广泛受到各组织机构的青睐,其应用场景也在各行业领域得到了极大的拓展。联盟链在发展和应用过程中也遇到了各种问题与挑战,特别是联盟链的可扩展性问题成为其进一步发展的瓶颈。联盟链的可扩展性问题主要包括三个方面:一是性能可扩展问题,虽然联盟链的交易性能明显高于比特币等公有链,但依然不能满足一些高并发高速率交易应用场景的需求。二是存储可扩展问题,由于全网节点都存储和维护相同的账本数据,无法通过增加节点的方式降低存储开销,而随着区块数据的不断增长,节点的存储负担将越来越重。三是节点动态可扩展问题,由于联盟链具有准入设计和监管机制,而基于拜占庭容错共识算法的联盟链系统中,节点不能动态的加入和退出共识网络,从而导致节点的动态扩展性受到制约。针对以上问题,本文重点对联盟链的可扩展关键技术进行研究,主要工作成果如下:一是针对联盟链交易性能仍然不够高,不能满足高并发高速率应用场景需求的问题,本文从分布式计算的角度出发研究联盟链性能扩展方案,设计了可扩展联盟链架构,提出了联盟链分布式计算模型。通过对联盟链网络进行功能分区,对系统节点进行更细致的逻辑分类,实现计算与存储分离。把交易的执行与验证环节剥离出来进行更细粒度的分解,实现交易执行与验证解耦合,通过节点动态分组并行计算的方式,提高交易执行的并行度,从而提升联盟链系统整体交易性能。二是针对联盟链存储可扩展问题,研究提出基于RS纠删码的分组负载均衡存储扩展方案。方案对联盟链多副本全量冗余存储模式进行调整优化,通过在系统中设置轻节点,将区块数据文件切分后使用纠删码进行编码,每个轻节点仅存储部分编码分块,有效减少了各节点的存储开销。方案采用延迟编码策略,以适当的冗余存储来提高系统存储容错率,并采取分组存储模式,通过设计算法来确保系统整体计算和存储负载均衡。三是针对联盟链节点动态可扩展性差,在拜占庭容错共识机制下节点不能动态加入和退出的问题,研究提出了基于推荐机制的节点动态扩展方案。方案采用推荐方式实现节点动态加入网络,并在PBFT共识机制上添加节点动态管理协议,在不需要停止和重启系统网络的前提下,通过共识流程动态更改全网共识状态参数,实现节点的动态加入和退出,以提高联盟链节点动态扩展性。最后,基于本文研究工作对超级账本Fabric架构进行改进,设计实现了数字版权交易系统,并基于版权交易系统对本文研究内容进行实验测试。实验结果表明,与Fabric原架构相比,改进的架构在交易性能、存储性能和节点动态扩展性等方面均有明显提升。