图像数据是一类重要的高价值数据。图像数据的细粒度安全共享能够在保护用户隐私的前提下进一步发挥出图像数据的高价值性。图像数据的细粒度安全共享指全局共享图像数据的公开区域,基于隐私区域的安全属性细粒度共享图像数据的隐私区域,同时确保共享图像的安全性,包括隐私区域的机密性,共享图像的源认证、完整性和不可否认性。采用具有开放共享、去中心化、不可篡改、可溯源等特点的区块链技术实现大数据共享是目前主流的数据共享解决方案。本文对基于区块链的图像数据细粒度安全共享面临的关键问题展开研究,包括在图像数据共享前,在链下需完成的图像数据隐私区域安全属性的自动化标定、隐私区域的加密保护,和在图像数据共享时,基于细粒度控制的链上链下协同安全共享。本文的主要工作如下:（1）为解决动态涌现图像数据安全属性标定时面临的训练数据规模较小和安全属性空间膨胀问题,提出了一种基于CAN和Word Net的图像数据安全属性链下标定技术,为实现图像数据隐私区域安全属性的自动化标定提供技术支撑。该技术将图像数据安全属性的自动化标定问题分解为实体标签提取和安全属性树构建两个子问题。针对训练数据规模较小问题,引入迁移学习技术,设计了基于CAN＿CBAM模型的图像数据实体标签提取方法,以增强整个实体标签提取模型的泛化能力,提升实体标签提取的准确率;针对安全属性空间膨胀问题,引入Word Net语义词典工具,设计了基于Word Net的安全属性树构建方法,构建出语义不断泛化、粒度逐层变粗的安全属性树,以确保安全属性空间规模可控,且可满足不同粒度的访问控制需求。实验结果显示,在不同控制粒度下,该技术可达到平均91%以上的标定准确率,且可实现对安全属性规模的显著约简。（2）为解决目前图像混沌加密算法在应用于图像数据细粒度安全共享时存在的加密密钥量大的问题,提出了一种安全属性相关的图像数据链下混沌加密算法,为实现图像数据隐私区域的加密保护提供加密算法支撑。设计了安全属性相关的加密密钥生成方法,基于图像的安全属性生成加密密钥,以减少加密密钥量;基于多环多翼超混沌映射,设计了明文图像相关、向量运算加速的扩散加密方法,根据明文图像的统计值生成初始行、列扩散位置,以保证算法的明文敏感性,避免因使用与明文无关的加密密钥生成方法带来的算法明文敏感性降低问题,采用向量运算加速密钥矩阵在图像矩阵上的充分扩散过程,以提高算法的加解密速度。理论分析和实验结果表明该加密算法具有良好的图像加密效果和加解密性能,且显著减少了加密密钥量。（3）为解决目前基于区块链的图像数据共享技术中未实现图像数据在链上按“区域”的细粒度共享问题,提出了一种基于细粒度控制的图像数据链上链下协同安全共享技术。提出了基于智能合约的链上图像数据细粒度访问控制方法,根据基于属性的访问控制机制（Attribute-Based Access Control,ABAC）,基于隐私区域的安全属性,实现对图像中不同隐私区域的细粒度控制,设计了面向ABAC的访问控制智能合约,在链上完成对图像数据访问请求的细粒度可靠、自动化判决,设计了基于Cuckoo过滤器的链上事务检索方法,访问控制智能合约采用该方法可实现对链上访问控制策略、用户安全属性等事务的高效检索;设计了链上链下协同共享架构,明确了图像数据链上链下协同的细粒度安全共享流程。理论分析和实验结果表明该技术满足了图像细粒度安全共享需求,且相比于Bloom过滤器,本文检索方法具有更快的检索效率。