區塊鏈技術是大多數數字貨幣系統的基礎架構，它可以防止數字貨幣被復制和破壞。在對數據不可篡改和安全性要求非常高的的其他環境中，區塊鏈技術的運用也尤為重要。相關案例包括記錄和跟蹤慈善捐贈、醫療數據庫和供應鏈管理。那么創新系統的基本概念和機制是如何為區塊鏈提供強有力的保護呢??

不可篡改和共識的概念

雖然安全性當中的許多特征都與區塊鏈相關聯，但最重要的兩個特征則是共識和不可篡改。共識是指分布式區塊鏈網絡中的節點就網絡的真實狀態和交易的有效性能夠達成一致。達成共識的過程通常取決于網絡使用的共識算法。另一方面，不可篡改是指區塊鏈能防止已經確認的交易記錄被更改。雖然這些交易通常與數字貨幣的轉換相關，但有時候，它們也指代其他非貨幣形式的電子數據的記錄過程。

總的來說，共識和不可篡改為區塊鏈網絡中的數據安全性提供了基礎框架。共識算法能夠確保所有節點都遵循系統規則并且都認可網絡的當前狀態，而不可篡改能夠保證每個得到有效性驗證的區塊數據和交易記錄的完整性。

密碼學在區塊鏈安全中的作用

區塊鏈主要依靠加密技術來保障數據的安全。而加密散哈希函數則是該技術的關鍵。哈希是一種計算過程，哈希算法是一種可以輸入任意大小的數據，并輸出一個可預測且固定大小的哈希的算法(即哈希函數)。無論輸入數據的大小如何，輸出始終是相同的字節。但如果輸入發生變化，輸出將完全不同。只要輸入不變，無論運行多少次哈希函數，輸出的哈希值將始終相同。

在區塊鏈中，這些輸出值(即哈希)是數據塊的唯一標識符。每個區塊的哈希是相對于前一個區塊的哈希生成的，這就是將區塊鏈接在一起，形成區塊鏈的原因。此外，區塊哈希是由該區塊所包含的數據決定的，這意味著對數據所做的任何更改都會更改區塊哈希值。因此，該區塊的數據和前一個區塊的哈希共同決定了每一個區塊的哈希。這些哈希標識符在確保區塊鏈安全性和不可篡改方面發揮著重要作用。

哈希函數也用于驗證交易的共識算法中。例如，在比特幣區塊鏈上，工作量證明 (PoW)算法運用了名為SHA-256的哈希函數。顧名思義，SHA-256輸入數據并輸出長度為256位或64個字符長的哈希值。除了為分布式賬本中的交易記錄提供保護之外，密碼學還能夠在存儲數字貨幣的錢包的安全性方面發揮重要作用。如成對的公鑰和私鑰分別可以讓用戶通過使用非對稱或公鑰密碼學來接收和發送數字貨幣。私鑰被用于產生交易所需要的電子簽名，從而可以驗證所發送貨幣的所有權。

非對稱密碼學的特性能夠防止除私鑰持有者之外的任何人訪問存儲在數字貨幣錢包中的資金，從而，能夠在資金所有者決定使用它們之前保障這些資金的安全性(只要私鑰不被共享或泄露)。

通過共識和密碼學等的結合運用，區塊鏈能夠像分布式系統一樣獲得更高的安全性。隨著區塊鏈的不斷發展和推廣，其安全系統也將發生變化，以滿足不同應用的需求。