随着物联网和云计算等新一代信息技术的兴起与发展,许多用户将物联网设备产生的海量数据外包到公有云中存储并共享。用户在享受便捷云服务的同时,也面临着新的安全挑战。一是数据安全问题,用户数据外包云存储会造成数据的所有权和管理权分离,存在着数据泄露和未经授权的非法访问等安全风险;二是云服务器的可信性问题,第三方云服务器可能为了利益删除或篡改用户存储的数据。为了保障共享数据的安全性,用户通常将数据加密之后再进行外包存储。对称加密和传统的公钥加密技术虽然能够保障数据的机密性,但它们只能实现一对一的加密数据共享,且存在着密钥管理开销大和密钥泄露等问题。以密文策略的属性基加密（Ciphertext Policy Attribute-Based Encryption,CP-ABE）为代表的属性基加密技术能够在保障数据机密性的同时提供一对多的细粒度访问控制,具有较高的安全性。虽然传统属性基加密技术能够保障数据安全,但在实际应用过程中仍然面临隐私保护不全面和计算开销较大等问题。首先,访问策略显式存储会泄露用户的隐私;其次,物联网终端设备电池容量和计算资源有限,难以承担加解密过程中的高计算开销;第三,传统单授权机构的属性基加密方案在分布式的大规模应用场景中存在单点故障和性能瓶颈;第四,泄露密钥的用户身份追踪困难;第五,不完全可信的云服务器可能会篡改密文数据或者返回错误的计算结果。针对上述问题,本文面向云计算和物联网协同的实际应用场景,基于区块链和CP-ABE技术,提出三个数据共享方案,具体如下:（1）针对传统CP-ABE方案中显式存储的访问策略暴露用户隐私和物联网设备资源受限的问题,基于区块链,提出一种支持策略隐藏的高效率CP-ABE方案。首先,通过将显式存储的访问策略部分隐藏,来保护用户隐私;其次,引入了在线/离线加密和外包解密机制提高终端用户的计算效率;第三,利用区块链防篡改的特性,实现对云服务器存储的密文数据的完整性验证。（2）针对现有策略隐藏CP-ABE方案多基于合数阶群构建和认证困难的问题,基于区块链,提出一种支持策略隐藏和可信认证的CP-ABE方案。首先,使用素数阶群替代合数阶群构建CP-ABE方案,以提升方案的运算效率;其次,在解密阶段之前添加了一个由智能合约执行的访问权限认证阶段,仅需少量计算就能判定用户是否拥有解密权限,区块链中自执行的智能合约能够保证认证结果的可信性;第三,在引入在线/离线加密和外包解密的基础上,引入在线/离线密钥生成机制,能够有效提升终端用户的注册和加解密效率。（3）针对现有CP-ABE方案中单授权机构、泄露密钥用户追踪困难、终端用户资源受限等问题,基于区块链,提出一种支持外包验证与追踪的多授权CP-ABE方案。首先,引入多授权机构提高扩展性;其次,将用户的身份与属性密钥绑定,有效防止用户共谋攻击,且能够根据滥用的密钥追踪到恶意用户;第三,将加密阶段和解密阶段的大部分计算外包给云服务器,最大限度地减轻用户计算负担,并利用智能合约实现对云服务器返回结果的可信验证。