云存储是一种日益广泛应用的数据存储与访问机制。由于区块链技术可以提供一种去中心化的、不需要中间服务商的关键数据保存业务,利用区块链技术实现非中心的数据存储、分享系统是一个逐渐兴起的研究方向。然而,在这种架构下如何保证数据存储、分享过程的可靠性与安全性依旧是目前主要的研究问题。本文提出一种以区块链为基础的去中心化网络存储架构下的数据安全存储及分享方案,用于满足用户对其存储在云端的加密数据进行安全可靠访问和高效分享的需求。本文重点从安全性与可靠性这两个方面入手进行数据分享协议的设计。其中,安全性依靠一系列密码学协议来实现,而可靠性通过一种可修复的冗余策略实现。这种兼备安全性与可靠性的数据分享协议可以将区块链技术扩展应用于节点不可信任的云存储环境下。在安全性上,本文提出一种称为“元密钥”的云存储机制,使用户可以在基于区块链的分布式存储架构下存储和分享他们的加密数据。所有的数据加密密钥都被数据持有者的公钥加密后放置在区块链上,以实现安全存储以及便捷密钥管理的目的。加密后的数据放置在特定的存储节点中,并应用代理重加密技术确保数据可以在非信任环境下进行安全分享。在安全性分析中,本文提出了“密文位置安全”的概念,证明了元密钥机制下的代理重加密在密文位置安全的意义下是抗合谋攻击的。在可靠性上,针对链下存储节点随时可能丢失、损坏数据甚至离线的特点,本文设计了一种基于秘密共享的可修复冗余策略。在分布式存储中,某个被破坏或者丢失的数据分片可以通过访问其他存活分片的一个小子集来修复,这个小子集含有的分片个数应该远小于恢复整体数据所需的分片个数,故此修复的局部性是一个很重要的特征。然而,人们已经从理论上证明了:如果所有的数据分片在秘密恢复以及分片修复的过程中被视为地位相同的,那么主要的秘密共享方案就无法同时具有完备安全性与局部修复性这两个特征。本文提出了一种试图解耦这两个过程的方案,使得安全、可局部修复的秘密共享成为可能。该方案生成仅用于修复过程的修复冗余,而它们对原本的秘密恢复而言只是无意义的随机数。通过这种方法,本文保证提出的策略具有如下的安全性质:1,在修复冗余的安全性得以保证的前提下,秘密共享依旧保持完备安全特征,而局部修复性得以增强。2,否则本方案退化到一个完备访问结构的情形,而这与现有方案能达到的最好结果是一致的。本文还提出了一种随机化机制,以最大化修复冗余的安全性。