近年来,我国电子商务发展迅速,物流行业也因此迎来了爆发式的增长。同时,事故追责、信息难溯源等问题却愈发严重,物流企业的中心化管理模式使得行业信息壁垒不断增加。目前市场上的物流信息平台往往缺乏真实数据与公信力,很难对产品进行精确认证和管理。针对上述问题,本文设计了一个基于联盟区块链的物流信息平台LIP-Chain,利用区块链技术在数据存储与信息交换领域原生的去中心化、去信任、数据防篡改、易溯源等优势,重新定义了物流信息的存储和交易方式,从根本上突破中心化管理问题所带来的瓶颈。与传统区块链系统主要服务的加密货币应用场景不同,物流行业应用场景要求LIP-Chain提供秒级响应速度与每秒数百笔交易的吞吐量。同时物流行业应用场景存在大量轻量级移动节点,这又对区块链系统的加密与验证体制提出了降低开销的需求。本文将对系统设计涉及到的关键性问题进行讨论与研究,提出合理改进措施,保证LIP-Chain系统在安全性能不低于传统区块链系统的前提下满足物流快递应用场景的性能需求。本文的主要工作如下:1、基于联盟链思想设计了一种物流业信息平台架构LIP-Chain,并实现了原型系统。LIPChain在区块链外层引入身份管理与访问控制,以此简化系统的验证与安全机制,达到提高性能、降低成本的目的。仿真数据表明该设计可有效提高系统吞吐量、降低节点硬件开销。2、用可抗击量子计算攻击的公钥加密算法NTRU替换ECC算法,并提出了一种基于NTRU的联盟区块链加密与认证机制。仿真实验表明本文方案可以将系统加解密时间提高5-10倍,同时将区块链系统的安全性提升到可抗击量子计算攻击水平。3、基于BFT-SMaRt协议,设计了一种适用于物流信息平台的区块链共识机制。用拜占庭容错算法代提传统区块链系统中的挖矿操作,以此降低节点开销。实验数据表明,本文设计可有效提升系统吞吐量至约1000笔每秒,并提升系统容错水平至可容忍33%拜占庭错误。本文的创新点在于:1、将联盟区块链架构应用于物流业信息平台的设计中,解决了传统设计中存在的信息壁垒问题,并突破了传统区块链系统的性能瓶颈。2、将NTRU算法引入联盟区块链系统,在保证与ECC算法同等安全性的前提下降低了节点硬件配置需求,减少了加解密计算时间,且能有效提升区块链系统抗量子计算攻击能力。3、将状态机复制协议BFT-SMaRt引入联盟区块链的共识机制设计中,能够有效降低节点资源开销,提升区块链系统的拜占庭容错水平。