当前,区块链与云计算、物联网、人工智能、大数据等新技术的融合,为技术创新提供了无限可能。用户的交易数据存储在区块链上,在不引入第三方的情况下,提供去中心化、不可篡改、安全可靠的保证。然而,区块链的开放性和透明性使得链上敏感数据存在隐私泄露的风险。此外,交易手续费用的存在,使得区块链难以适用于小额支付。因此,研究具有新特性的区块链协议,确保链上数据安全,实现小额支付对于区块链未来的发展具有极其重要的意义。针对上述问题,本文做了如下工作:（1）提出了一种区块链交易隐私保护方案。我们设计了一种基于多密钥全同态加密的具有密文计算功能的区块链架构来保护交易数据,既满足了用户隐私保护需求,又实现了隐私计算。为了节省用户的资源,我们将多密钥全同态加密方案中耗时的密文扩展操作外包给了云服务器。此外,我们设计了一种交易数据验证方案,可以验证密文交易数据是否有效,保证用户的合法权益不被侵犯。最后,我们对该方案进行了安全性分析和效率分析。（2）提出了一种小额比特币隐私交易方案。我们将交易数据进行Paillier同态加密,防止用户交易信息泄露。同时,我们利用链下交易,链上记录最终结果的方式减少交易手续费用的支出,以支持小额支付。为抵抗双重支付攻击,我们使用额外的比特币作为保证金,并使用比特币脚本来构造安全的托管交易和支付交易。此外,我们引入平衡系统来动态调整保证金的大小,既保障了系统的安全,又减少了用户的机会成本。最后,我们分析了该方案的安全性和效率,并与现有方案进行了对比。