数据作为一种具有巨大潜力的价值资源,越来越得到人们的重视。尤其是进入大数据时代后,随着“互联网+”技术的推进,数据已经融入人们日常生活各个方面。面对数据爆发式的增长,使用大数据为人类带来便利的同时,也存在数据难以确权,数据可靠性差,数据无法被有效地共享等问题。并由于大量数据与用户行为息息相关,使得用户数据的隐私难于保护,因此这些问题迫切需要得到解决。区块链技术作为近年来快速发展的新兴信息技术,在不完全可信的环境中,实现了一种去中心化、无需信任的分布式数据账本。其与生俱来的去中心化、防篡改、可追溯、高可靠性等特点,使得区块链在数据确权、存证、共享和隐私保护,以及数据通证化等方面具有得天独厚的优势和广阔的应用前景。本文针对如何提升数据的可信性和安全性,以及加速数据的共享效率,重点研究基于区块链技术的可信数据通证化模型,一方面利用混合链模型对原始数据进行确权、存证与隐私保护,提升数据的可信度;另一方面,通过晶格区块链模型为数据赋予经济动能,利用通证化的方法将缺乏流通性的数据转化有价格的链上通证,促进数据共享的同时,将产生的收益向用户倾斜。最后将所提出的混合链模型和区块链模型初步运用在医疗健康管理领域中。本文的主要工作及创新性如下:(1)构建基于区块链技术的自主权数字身份管理框架,实现了自主权数字身份的管理。针对目前数字身份管理中存在的身份日益分化,身份数据碎片化和中心化存储等问题,构建一种基于以太坊智能合约的自主权数字身份管理框架。集合在本框架下的用户拥有去中心化的自主权数字身份,使得用户真正成为个人身份的主人。可靠的数字身份为可信数据的管理提供了有效的保证。(2)提出服务于数据可信化的混合链模型,兼顾区块链系统性能的同时,提高了数据可信度。针对单链结构在目前基于区块链的数据管理中,难以在共识效率、安全性和成本之间达成有效的平衡。而现有的混合链模型中,区块链的性能受限于传统的底层区块链结构。本文提出一种由自主设计的许可链和非许可链构成的混合链模型,许可链中保护原始数据,周期性将数据锚定到非许可链中,从而形成从许可链到非许可链的链式数据保护机制,进一步提升了许可链中数据的可信性,并且降低了非许可链中锚定数据的成本。(3)设计服务于数据通证化的晶格区块链模型,分别提出适用于公有链环境的共识算法和适用于联盟链环境的共识算法,帮助区块链中的节点更有效达成共识。作为混合链模型中的重要组成部分,本文针对传统区块链系统高能耗、共识时间长、交易吞吐量低等特点,设计出一种基于有向无循环图结构的晶格区块链模型,并分别提出适用于公有链环境的分段共识算法DPoS-BA-DAG和适用于联盟链环境的共识算法DPoS-Quorum,在分叉发生的情况下,帮助区块链的节点更有效地达成共识。(4)研究基于混合链的可信医疗健康数据通证化模型,并应用于慢性病管理领域中,实现了安全有效的医疗健康数据管理和共享。针对医疗健康数据管理现状中主要存在的医疗数据安全保护难和医疗数据共享难等问题。本文提出基于混合链的可信医疗健康数据通证化模型,由自主设计由的许可链Med-DLattice和非许可链DLattice共同构成。基于该模型,提出可信医疗健康数据通证化方法,帮助医疗健康数据有效地共享与流通,使得数据的价值不断向用户倾斜。并应用于慢性病管理,实现一种基于区块链技术的安全有效且具有隐私保护的闭环式慢性病管理方法。通过相关实验测试发现,50个节点所组成的医疗许可链,其共识延迟约为1.23秒,平均交易吞吐量约为1455TPS。