科学技术的发展促进了社会的进步,从而引发了技术的变革,区块链逐渐走入人们的视野。区块链技术因为其去中心化、安全可靠和不可篡改等特性,在实现数据共享、数据溯源、版权保护等方面已经取得了极大的成功,目前已经成为新的可信数据载体。数据上链已经成为一种新的趋势,越来越多的数据将在区块链上进行存储以保证数据的真实可靠。在传统的中心化存储中,公司一方面垄断占有个人数据,另一方面也限制了数据的应用和推广,大大降低了数据的价值。因此,当区块链作为数据的可信存储载体时,如何提升数据的价值已经成为重要的问题。在当前的情况下,区块链中资产主要分为两个部分,一方面有类似于比特币的货币资产,同时存在类似于版权数据的数据资产。在本文中,我们认为实现数据易流通和数据可控是提升数据价值的重要手段。为了在区块链中实现不同类型数据资产之间的流通,关键技术主要有两点:首先研究当前区块链框架中不同的存储结构,让数据资产可以更好的进行数据存储;其次,设计一个基于区块链的原子化的数据双向交易协议,实现不同资产的原子化交换。因此,本文的详细研究内容如下:(1)研究区块链中的数据存储技术,设计合适的数字资产存储方案。在当前的区块链系统中,进行资产存储主要从两个层次进行:第一个是设计合理的数据表示模型进行数据表示,第二个是选择合适的数据结构进行数据存储。但是当前一方面对上链数据缺乏统一的数据表示,另一方面缺乏相关工作对不同数据存储结构进行分析和验证。首先在数据表示模型方面,根据其不同的特性设计合理的数据表示;其次在数据存储结构方面,提出了性能分析评价指标,从存储、SPV验证和构建时间等方面,综合评价了主流区块链系统的数据结构性能,并选取最佳的数据结构,为之后的双向交易协议设计奠定基础。(2)研究区块链中的数据交易技术,提出原子化数据双向交易协议。随着数据的不断上链,区块链中的数据种类和规模越来越多,实现数据流通是实现数据价值的有效途径,而基于区块链的数据双向交易协议是实现数据流通的核心技术。因此本文在区块链中PBFT共识协议的基础上,提出新的共识协议,并设计了基于区块链的数据双向交易协议,实现了两种不同类型数据资产在区块链的去中心化前提下实现原子化交换,之后进行了安全性讨论。同时,结合之前数据存储的分析结果,使用Hyperledger Fabric框架进行了区块链原型系统的实现。