近年来，区块链技术受到了国内外的广泛关注。比特币的核心底层技术就是使用的区块链，首次由一名化名为中本聪的学者于2008年提出。区块链最主要的特性是去中心化、去信任化、集体维护、安全性和不可篡改性，逐渐被应用于多个领域，如智慧城市、医疗信息安全管理、组织管理、市场预测。目前关于区块链安全性的研究大多集中在攻击方式的变种，对于如何防御攻击较少，因此本文关于区块链矿池安全的研究具有重要意义。在比特币刚被提出前期，挖矿难度不高，通常用户使用普通电脑就可以成功挖矿。但是随着比特币的不断升值，加入挖矿的算力节点越来越多，比特币系统不断提高挖矿难度，逐渐产生了专业的矿机，即将挖矿算法固化到设备中，挖矿节点集中到一起形成了矿池，对于矿工来说如果选择矿池成为首要问题。因此，本文关于矿池选择策略的研究可以给予矿工参考价值。
　　本文研究了矿池选择策略问题。在基于工作量证明(Proof of Work, PoW)共识机制的区块链网络中，矿工通常选择加入矿池。由于在当前区块链网络中存在多个矿池，不同的矿池拥有不同的算力并且采取不同的奖励分配系统，矿工可以从不同的矿池中获得不同的收益。通常矿池通常采用三种奖励分配系统，分别是：Proportional、Pay-Per-Share、Pay-Per-Last-N-Share。针对矿工面临的矿池选择问题，建立了一个基于风险决策准则的矿池选择模型，研究了矿池算力和奖励机制对矿工最优选择策略的影响。首先计算了矿工在不同矿池中的收益，给出收益矩阵，其次分别基于最大可能性准则和期望值准则得出最优选择策略，并且研究了N对矿池选择策略的影响。最后通过仿真实验，对提出的策略进行了验证分析。实验结果表明，提出的策略与简单策略相比，在绝大多数情况下能为矿工带来更高的收益。
　　研究了区块链中安全方面的技术。区块截留攻击是区块链中典型的一种攻击方式，通过算力渗透进入矿池，只向矿池管理员发送部分工作量证明，完整工作量则选择抛弃，共享矿池收益。针对此问题，本文首先总结了区块链的典型攻击，详细分析了区块截留攻击原理以及对矿池的影响，总结讨论当前应对区块截留攻击的防御方法的研究现状。为了提高矿池安全性，采取奖励提交完整工作量证明的矿工额外奖励，以降低攻击者的期望收益，从而降低其攻击欲望保证矿池安全，最后通过实验定量分析了特殊奖励的大小与发起攻击时能否获得额外收益之间的关系。