区块链的不可篡改是如何达成?

gateio

GATE.IO芝麻开门

GATE.IO芝麻开门交易所(原比特儿交易所)是全球前10的交易所,新用户注册可免费领取空投,每月可得50-200U

点击注册 更多入口

更多交易所入口

一站式注册各大交易所、点击进入加密世界、永不失联,币安Binance/欧易OKX/GATE.IO芝麻开门/Bitget/抹茶MEXC/火币Huobi

点击进入 永不失联

区块链的一个分布式的数据库,具备去中心化、匿名性、开放性以及不可篡改等特点。链上 的交易一经确认就会永久存储,并且无法更改。那么区块链上数据是如何做到不可篡改的呢?

1. 区块链是怎么构成的?

简单说来,区块链是由区块和链构成的。

区块包含区块头和区块体两部分。区块头里面包含区块的基本信息,如时间戳、版本号、随 机散列值、父区块头哈希、默克尔树根哈希、挖矿难度等。区块体里面就是打包的交易,这 些交易是钱包用户用私钥签名后的数据,即用户之间资产的转移,但除用户外,还有一笔交 易就是矿工的,交易金额是此区块奖励加上区块内所有交易者支付的手续费总和。

每个区块头都包含了上一个区块头的哈希值,并通过时间戳和版本号彼此之间相互连接,就 形成了区块链。

2. 区块链如何做到不可篡改?

区块链的不可篡改是指已经发生的交易记录是不可被更改的, 在我们知道区块链的构成后, 拆分开就是区块头和区块体的不可篡改。

2.1 区块头

区块头记录着上一个区块的随机散列值(也就是哈希值),这个哈希值是由上一个区块的交 易信息和时间戳经过哈希算法生成的,这时全网矿工通过算力计算区块头的哈希值,谁先计 算出来就可以打包交易并通过广播的形式同步全网。而上一个区块内的数据发生变化,就会 和原区块的哈希值不一致,不会被下一个区块确认。

2.2 区块体

区块体的不可篡改是由哈希函数决定的,区块体中包含很多交易,这些交易是通过默克尔树 连接在一起,其中任意一笔交易发生变化,都会使默克尔树根的哈希值改变,从而使下一个 区块头发生改变。Bitcoin 使用的哈希函数是 SHA-256 算法。

由此可以看出,要篡改区块链中的交易数据,就会直接导致默克尔树根发生变化,接着下一

个区块头的哈希值也将改变,变得不合法,需要重新计算新区块头的哈希值。而新区块头哈 希值发生变化,又会导致下一个区块头发生变化,造成数据坍塌,并且不会被全网接受。

而如果真要对数据进行篡改,理论上需要全网 51%以上的算力才有可能达成,但在足够健壮 的网络中,要实现 51%算力攻击基本是不可能的,并且也不符合攻击者自身利益。

3. 与中心化网络区别

在中心化网络中,数据库由中心机构操纵,新增发行、修改记录、冻结流通等都是可被操控 的。中央银行每年都可以新增法币,并且可以冻结任何人的银行资产,相对分布式的数据库 而言,中心化网络修改数据只是一串代码的事。

而在区块链中,人人参与记账,所有交易记录及时同步全网,每个人手中的账本都记录同样 的数据,并且没有一个中心化机构操纵,所以当某个人篡改手中的账本时,并不会影响其他 人的账本记录,同时全网遵循多数服从少数原则,使得数据不会被篡改。

例如,Bob 向 Tom 借钱 500 元,为了防止 Bob 赖账,Tom 邀请中间人 Nancy 作证。而事后 Bob 向 Nancy 说只要帮他耍赖,就分 Nancy200 元,出于利益关系 Nancy 同意了。此时, Tom 无凭无证,就只有认栽,Nancy 在这里面扮演的就是中间人角色。

而如果这个借钱过程,以广播的形式向所有人同步,那么每个人都会记住 Bob 欠 Tom500 元,此时 Bob 就没办法抵赖了。

4.区块链有哪些应用?

区块链凭借其不可篡改的特性,在众多领域得到应用,如电子身份、供应链、转账汇款等。 在电子身份上,所有人的认证信息可直接写入区块链中,并且广播至所有节点,这时信息的 真实性和确定性就得到保证,并且不会有任何改动。同样,对于供应链也是如此,可以解决 供应里不透明、低效率、信息作假等问题。

总结

区块链的不可篡改解决了传统网络中数据作假、篡改数据、数据不透明等问题,目前也得到 了众多的应用。但需要我们注意的是,并不是所有的区块链网络都是如此,比如联盟链或私 有链,由于参与人数较少,半去中心化或中心化的治理方式,其链上的数据也不能做到绝对 的不可篡改和透明。

目录[+]