随着大数据时代的到来,数据对于企业和个人的价值已经显得越来越重要,而将数据作为商品进行交易已经成为了企业和个人所关注的焦点。但数据与传统的商品具有很多的不同点,这使得数据的交易不能够简单的套用传统的电商行业的模式,如何能够安全、公平的交易数据商品成为了业界和学界都关注的问题。在传统的电商领域中,都存在一个买卖双方都认可的中间方,例如,淘宝、亚马逊就充当了这一类角色。但在数据领域,这样的权威的中间机构数量很少,并且收取的中间费用极高。为了在不引入中间方的前提下对买卖双方提供数据交易的服务,区块链技术凭借其公开、可信等特点成为了提供数据交易服务的新思路,基于智能合约的数据交易方案应运而生。智能合约是一种区块链中的自动脚本代码,在具有去中心化、不可篡改等优点的基础上显得更加灵活。因此,智能合约可以在数据交易中扮演一个可信“中间人”的角色,控制数据交易的进行。然而,针对数据这种特殊的商品如何保证交易不会产生纠纷,以及在区块链这样一个公开的网络中如何对用户的隐私进行保护都是研究人员将要面临的挑战。针对以上问题,本文将要提出一个基于智能合约的、隐私保护的、安全公平的数据交易方案。本文的主要贡献如下:1.提出了一套基于智能合约的公平的数据商品交易方案本文利用智能合约,将整个数据交易流程分成了四个阶段,设计了一套公平的数据交易方案。该方案运行在去中心化的区块链网络中,无需可信中间方的介入,可以自动的与买卖双方进行交互,完成数据交易的整个流程。2.利用密码学的手段对数据交易过程中买卖双方以及数据的隐私进行保护一方面,在数据交易的过程中,买卖双方全程使用的均是匿名的公钥地址,并且在必要时可以通过追踪找到匿名公钥地址所对应的真实公钥地址,保护双方身份的隐私的同时平衡了监管的需要。另一方面,利用加密的手段,对所交易的数据以及数据的相关信息进行了隐私保护。3.设计了一套基于默克尔树的试用数据完整性校验机制由于数据的价值不好估量,在本文所提出的方案中,给予买方对部分数据进行试用的权利,让买方决定是否要继续购买全部数据。为了完成上述目标,并且能够快速检验数据完整性和在出现纠纷时快速做出判断,本文利用默克尔树的数据结构设计了默克尔树证明和错误证明及其验证方法,保证了数据交易的公平进行。本文在最后对本文方案的安全性和实用性进行了分析,分别对所设计的密码学算法和智能合约相关步骤进行了实验,验证了方案的正确性和时间高效性,方案中所涉及的密码算法均可以在500ms之内完成,智能合约的相关步骤也可以在1s左右得到响应。此外还与最近的相关工作在功能上进行了对比,本文的方案具有良好的隐私保护、公平、抵抗恶意行为等特点。因此,本文所提出的方案可以在区块链网络中实现安全、公平的数据交易。