区块链技术的诞生驱动着计算机领域新一轮技术变革,该技术具有公开透明、防篡改、去中心化和可追溯等特性,有望被广泛应用于数字货币、数据库存储、金融科技和物联网等领域。作为区块链技术底层的安全基石,以数字签名算法为代表的密码学原语在区块链中扮演了举足轻重的角色。数字签名可以为区块链中的货币交易提供身份认证以及对交易的不可抵赖性。然而,公有链中的交易验证速率十分缓慢,导致公有链中可支持交易的数量受到限制。此外,区块链的匿名性仍然存在缺陷,这将对用户隐私产生严重威胁。针对上述问题,本文对区块链中广泛应用的椭圆曲线数字签名算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,ECDSA）做了深入研究,具体的研究成果如下:（1）提出了一个基于区块链的容错椭圆曲线数字签名批验证方案。验证者会首先使用批验证算法验证签名有效性,批验证算法采用了椭圆曲线求和多项式（Summation Polynomial）,可以同时对多个椭圆曲线签名进行验证。当批验证算法返回错误结果时。方案将结合验证的签名数量和历史信息选择合适的组测试方案,用于识别组内的无效签名。理论分析和实验模拟表明,所提方案在区块链中的应用是可行的。与现有椭圆曲线签名批验证方案相比,该方案可以进一步提高签名验证效率。（2）提出了一个支持高效盲签名的区块链隐私保护方案。该方案结合盲签名和掩盖值（Masked-Value）分发协议保护交易者的匿名性和隐私性。盲签名方案支持标准椭圆曲线数字签名,并且可以防止恶意攻击者将交易者身份与交易信息关联。此外,方案还设计了一个分布式的掩盖值分发协议,所有公开在分布式账本中的交易信息将使用掩盖值加以保护,在增强隐私保护的同时保证了交易的可验证性,任何人无法从公开交易中推断出有用信息。理论分析和实验对比表明,所提盲签名方案是高效的,在电子投票中的应用是安全且可行的。