流通共享是充分发挥大数据价值的重要手段。采用具有分布式、开放共享、不可篡改、可追溯等特点的区块链技术实现大数据环境下的数据共享已经成为人们的共识。但是,大数据共享过程涉及共享数据体量大,上链交易频繁,数据权属涉及多方。目前基于区块链的大数据共享技术对于链上区块链节点账本存储空间有限以及链下存储数据完整性验证的问题考虑不足。同时,对于在大数据中占据重要地位的视频数据也需要增强共享过程中对其所有权的保护力度。对此,本文对基于区块链的大数据共享中涉及的链上账本存储可扩展性、链下存储数据完整性验证和视频数据可信确权技术进行了研究,主要工作包括:1.提出了一种基于状态数据协作式存储的链上存储扩展机制针对目前账本数据存储可扩展性技术存在链上存储空间扩容有限或者极度依赖全节点的问题,提出了一种基于状态数据协作式存储的链上存储扩展机制,有效降低了区块链节点的账本数据存储压力。提出状态数据协作式存储扩展方法,引入不存储链式账本数据、只存储相应业务世界状态数据库的业务节点,实现对完整世界状态数据库的协作式存储,显著降低了节点的账本数据存储压力,并保证业务账本数据间的隔离。为增强业务世界状态数据库的安全性,提出基于等级B+树的业务世界状态数据库一致性验证方法,利用等级B+树获取业务世界状态数据库的一致性信息,通过检查侧链实现一致性信息的全业务域共享,使同一业务域中业务节点能够对自身存储的业务世界状态数据库的一致性进行验证,解决由于攻击或者意外情况导致业务世界状态数据不一致的问题。考虑到业务节点不存储含有完整区块链交易的链式账本,提出基于两级证明的区块链交易可信获取方法,满足业务节点获取本地未存储的区块链交易的需求。最后分析了机制的安全性,通过实验评估了该机制在提升链上账本数据存储可扩展性上的效果,并与目前链上存储扩展方案进行了比较。2.提出了一种基于混合Merkle DAG结构的链下存储数据完整性验证机制针对目前完整性验证技术进行批量非结构化数据完整性验证时效率较低的问题,提出了一种基于混合Merkle DAG结构的链下存储数据完整性验证机制,实现证明元数据快速生成与完整性高效验证。设计基于数据域的混合Merkle DAG结构,以对批量非结构化数据进行组织并保持数据文件间的逻辑关系,在该结构的基础上实现完整性证明元数据的快速生成。提出基于BLS签名的多副本确定性验证方法,实现对多副本批量非结构化数据完整性的高效确定性验证,并将验证过程关键信息上链。在验证过程信息链上可信记录的基础上,提出数据完整性验证历史可信追溯与审计方法,实现数据需求者对完整性验证历史的追溯与审计。最后分析了机制的安全性,通过实验评估了该机制的完整性验证效率,并与目前完整性验证方案进行了比较。3.提出了一种基于干扰信息过滤的视频数据确权机制针对复杂多样的侵权方式容易使目前视频数据所有权记录方式失效的问题,提出了一种基于干扰信息过滤的视频数据确权机制,增强交易共享过程中视频数据权属的安全性。提出基于干扰信息过滤的视频数据特征提取方法,通过分析视频帧的色彩特征实现对视频数据中干扰信息的过滤,进而通过卷积神经网络实现对视频数据画面特征的准确提取,解决由于视频资源底层数据被大规模修改而导致所有权记录失效的问题,并提升后续侵权检测的效果。提出基于NSG索引的视频数据侵权检测方法,采用NSG索引构建视频数据的特征库,实现对待确权视频数据的高效侵权检测,确保待确权视频数据的原创性。设计基于权属特征锚定的权属证明事务结构,通过链上记录的方式实现视频数据所有权与视频数据特征的锚定,提供视频数据所有权的可信证明。最后分析了机制的安全性,实验评估了该机制解决视频数据侵权问题的有效性。4.设计了链上链下协同的数据共享系统在上述研究的基础上,设计了一种链上链下协同的数据共享系统,阐述了系统架构和工作模型,为大数据场景下数据可信共享的实施奠定基础。在链上部分,设置共享数据存储业务域以及服务不同数据类型的数据共享业务域,通过对状态数据的协作式存储,实现链上账本存储空间节约以及业务域间账本数据隔离。在链下部分,对共享数据进行存储以及完整性验证,增强共享数据链下存储过程的安全性。在权属保护方面,对共享数据进行特征提取并进行侵权检测,利用权属证明事务结构将数据特征与数据所有者锚定,增强数据权属的安全性。通过数据交易共享模块实现数据交易过程的协商以及数据所有权的安全更新,并结合可信执行环境技术实现了数据需求者对共享数据的安全获取。