区块链技术是大多数数字货币系统的基础架构，它可以防止数字货币被复制和破坏。在对数据不可篡改和安全性要求非常高的的其他环境中，区块链技术的运用也尤为重要。相关案例包括记录和跟踪慈善捐赠、医疗数据库和供应链管理。那么创新系统的基本概念和机制是如何为区块链提供强有力的保护呢?
不可篡改和共识的概念
虽然安全性当中的许多特征都与区块链相关联，但最重要的两个特征则是共识和不可篡改。共识是指分布式区块链网络中的节点就网络的真实状态和交易的有效性能够达成一致。达成共识的过程通常取决于网络使用的共识算法。另一方面，不可篡改是指区块链能防止已经确认的交易记录被更改。虽然这些交易通常与数字货币的转换相关，但有时候，它们也指代其他非货币形式的电子数据的记录过程。
总的来说，共识和不可篡改为区块链网络中的数据安全性提供了基础框架。共识算法能够确保所有节点都遵循系统规则并且都认可网络的当前状态，而不可篡改能够保证每个得到有效性验证的区块数据和交易记录的完整性。
密码学在区块链安全中的作用
区块链主要依靠加密技术来保障数据的安全。而加密散哈希函数则是该技术的关键。哈希是一种计算过程，哈希算法是一种可以输入任意大小的数据，并输出一个可预测且固定大小的哈希的算法(即哈希函数)。无论输入数据的大小如何，输出始终是相同的字节。但如果输入发生变化，输出将完全不同。只要输入不变，无论运行多少次哈希函数，输出的哈希值将始终相同。
在区块链中，这些输出值(即哈希)是数据块的唯一标识符。每个区块的哈希是相对于前一个区块的哈希生成的，这就是将区块链接在一起，形成区块链的原因。此外，区块哈希是由该区块所包含的数据决定的，这意味着对数据所做的任何更改都会更改区块哈希值。因此，该区块的数据和前一个区块的哈希共同决定了每一个区块的哈希。这些哈希标识符在确保区块链安全性和不可篡改方面发挥着重要作用。
哈希函数也用于验证交易的共识算法中。例如，在比特币区块链上，工作量证明 (PoW)算法运用了名为SHA-256的哈希函数。顾名思义，SHA-256输入数据并输出长度为256位或64个字符长的哈希值。除了为分布式账本中的交易记录提供保护之外，密码学还能够在存储数字货币的钱包的安全性方面发挥重要作用。如成对的公钥和私钥分别可以让用户通过使用非对称或公钥密码学来接收和发送数字货币。私钥被用于产生交易所需要的电子签名，从而可以验证所发送货币的所有权。
非对称密码学的特性能够防止除私钥持有者之外的任何人访问存储在数字货币钱包中的资金，从而，能够在资金所有者决定使用它们之前保障这些资金的安全性(只要私钥不被共享或泄露)。
通过共识和密码学等的结合运用，区块链能够像分布式系统一样获得更高的安全性。随着区块链的不断发展和推广，其安全系统也将发生变化，以满足不同应用的需求。
