随着新一轮的科技革命和产业变革席卷全球,云计算、大数据、区块链等新兴技术的出现深刻的改变着现代人的生产和生活方式,这些已经成为了经济增长的新动能。区块链技术将数据信息采用分布式的方式进行记录,并且由所有的参与者共同记录,这些信息会被存储在所有的节点之中,而不是像传统数据库一样,仅仅存在唯一的中心化机构,因此在安全性方面,较传统技术实现了质的突破。但是也正是由于和传统技术的差异,很多常用的隐私保护方案在区块链技术中并不适用。因此,分析区块链中的隐私安全,研究针对性的隐私保护方案,提高区块链的匿名性已经成为一个重要的研究方向。本文的主要工作是使用安全的签名算法和混币技术,打破交易之间的直接联系来提高区块链的匿名性。具体可以分为以下几个部分:(1)提出了一种基于SM2算法的盲签名算法,通过在盲化阶段中引入两个随机的盲化因子实现了盲性,确保了对签名信息的隐私保护。同时,该算法满足盲签名算法的有效性、不可跟踪性、不可抵赖性,并且满足适应性选择消息攻击条件下的不可伪造性。(2)结合盲签名算法提出了基于混币技术的隐私保护方案,该方案使用混币技术打破交易之间的直接联系,并利用盲签名隐藏签名消息的特点,实现混币过程信息对混币中心的隐藏。最后证明了该方案满足不可伪造性、不可链接性和不可追踪性,并对该方案进行了多种攻击分析。(3)设计与实现了基于区块链的隐私保护系统,通过对提出的基于SM2的盲签名算法和基于混币技术的隐私保护方案的实现和分析,表明方案具有更高的效率和匿名性;本文采用了Java开发语言,设计并实现了隐私保护系统,该系统主要由用户管理和混币协议两个模块组成,基于这两个功能模块设计了用户客户端和混币中心服务器端,在不向混币中心透露用户具体交易的情况下完成交易。经过系统实验,本文方案最终通过打破交易之间的链接提高了用户身份的匿名性。