伴随着我国整体经济环境上升、科学技术飞速进步以及互联网的普及应用,物流行业的规模在短短几年内迎来了井喷式的增长。与此同时,传统物流系统中存在的问题被逐渐暴露出来:物流传输过程不透明、传输过程中信息数据安全性低、用户信息容易泄露;溯源难度大,出现问题后相关责任难以追究;物流系统中心化程度过高,企业之间信息交互效率低成本大、物流信息壁垒不断增加,过度中心化的数据库无论从安全性、可扩展性和信息容载量都面临巨大挑战,当某个企业数据库遭受单点攻击时,大规模集中的数据有可能被盗窃和滥用,造成用户的巨大损失。这一系列问题说明了目前的物流系统越发难以匹配上行业的增长需求。区块链是一种类似于分布式账本的技术,其具有的多节点分布式组网、节点信息同步更新、密码技术加密、区块形式进行信息存储、内容不可篡改以及信息易追溯等特点,十分适合应用于物流系统场景中。本文基于传统物流系统中存在的信息数据共享困难、数据信息安全性低、溯源难等问题,对利用区块链技术构建安全高效的物流系统展开了研究。本文主要工作如下:（1）在基于无证书公钥密码体制的基础上,提出一种新的无证书签名方案,该方案相比较于目前其它无证书签名方案在签名阶段和验证签名阶段通过使用标量乘运算减少计算量,提高计算效率,同时在随机预言模型下基于离散对数困难性问题证明了该方案对于A（40）和A（47）类敌手均具有不可伪造性;签名方案可以对物流系统环节中的加密数据信息进行签名和签名验证来提供发送方的身份鉴别、不可否认等作用。综上所述,该方案在物流系统数据信息安全应用场景下具有较大的潜力。（2）根据目前物流系统的一系列问题,提出一种新型物流系统方案。该方案将区块链技术和架构应用于物流系统的设计,根据物流环节中每个重要的模块进行了模型创建,从架构设计到功能和流程。结合区块链技术的分布式存储特点,设计了物流系统信息数据的分布式存储体系来改进传统物流系统信息存储过度中心化;将提出的无证书签名方案应用于加密信息的签名和签名验证来保障数据的完整性,提供身份鉴别和不可否认性;然后根据区块链溯源原理具体化了物流信息的溯源体系解决传统物流系统溯源难的问题,最后在物流系统中的关键节点设置智能合约简化交易流程提高效率。理论分析表明了该方案的实用性和有效性。