在如今智能化的时代,智能设备和社交软件的大量开发和应用给人们的生活带来了极大的便利,同时,这些设备和软件在运行的过程中,也在不断地采集和产生了大量用户的个人数据和周围的环境信息。随着机器学习和数据挖掘等技术的发展,这些数据能够被应用于数据分析来挖掘数据潜在的价值。一方面,数据分析能够给用户反馈一些有价值的信息,比如预测用户的身体状况等等。另一方面,服务提供商还能通过数据分析来分析其服务的质量,并且提高其业务能力。总的来说,数据正成为各行各业发展不可或缺的动力。为了能够进一步挖掘数据的价值,人们开始通过数据交易的方式来获取和购买所需的数据,一些数据交易平台和机制也开始被研究者们提出。然而,目前的数据交易方式仍然存在很多亟待解决的安全和隐私问题。第一,我们需要建立一个更加安全的数据交易平台以及更加高效的数据交易机制。现在,大多数的交易平台都采用中心化的方式进行数据交易,这些中心化的交易平台容易遭受单点失效、分布式拒绝服务等攻击,从而使用户的数据和交易信息也面临着丢失和泄漏的风险。第二,我们需要设计合理的激励方案来鼓励用户参与数据交易。用户的个人数据中包含了大量的隐私信息,为了保护个人隐私的安全,通常大家都不愿意将数据无偿地提供给服务提供商。为了鼓励用户参与数据交易,我们需要设计合理的激励方案来补偿用户潜在的隐私泄漏的损失,从而能够让交易双方获得应得的利益。为了解决以上的问题,本文通过对区块链技术和数据交易进行探索和研究,目的是利用区块链技术来实现更加安全和高效的数据交易。总的来说,本文的主要工作包括以下四个方面:(1)设计一个基于联盟链技术的通用的数据存储和交易架构(平台),我们称之为数易链(DTChain)。数易链通过利用区块链技术去中心化和去信任等特点解决了传统中心化交易平台存在的安全问题。在这个架构当中,我们将数易链分为以下六个部分:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层,并分析了每一层的设计原理和组成部分。(2)基于我们提出的数据交易架构,我们进一步地研究移动医疗场景的数据交易,并设计了一套基于智能合约的数据交易机制,利用智能合约自动执行、公开透明的特性,从而实现更加安全的移动医疗数据交易。(3)为了鼓励用户参与移动医疗数据的交易,我们结合设计的移动医疗数据交易机制,通过考虑数据提供者的隐私偏好和噪声加密等级,分别建立了数据提供者和数据购买者的效益函数,并利用斯坦伯格博弈的工具对交易问题进行分析和求解,最后通过仿真验证了该模型的有效性。(4)最后,我们对本文提出的数据交易架构进行了安全性和效率性的分析,从而证明本文方案满足数据交易对安全、隐私、效率的要求,以及对基于智能合约的移动医疗数据交易方案进行性能的分析,从而证明了我们提出的方案具有低能耗、高效率、高安全性的优点。本文研究的三个内容属于“层层递进”的关系,首先提出了一个通用的数据交易框架,接着具体到移动医疗数据交易的场景,设计了相应的交易机制和激励方案,研究内容不断地深入和具体。