区块链四大特性之一——不可篡改

区块链与传统互联网最大的不同在于它所构建的网络是高度可信的。信任可以降低企业、消费者、企业等之间交易的时间成本和信任成本，使交易更加顺畅。可信技术还可以用于商品溯源、司法存证、互联网电子发票等。可信互联网的区块链是什么意思？技术上是如何实现的？

链式规则

区块链之所以能够构建可信互联网，最本质的原因在于区块链具有不可篡改的特性。不可变，顾名思义，记录在区块链上的信息是不能随便改变的。为什么不能改变记录在区块链上的数据？这是因为区块链独特的链结构和生成新区块的规则。大家都知道区块链其实是一个复合词，由“块”和“链”组成。区块链的第一个应用比特币白皮书，早在2008年发布时并没有提到区块链这个词，而是分别提到了区块链和链。通过一次将一个块连接在一起形成一串块。但是块之间有什么规则链接呢？

区块链中最小的单元是块，由块头和块体组成。区块头记录了前一个区块的随机哈希值。每个块都有一个随机散列值（散列值）。这个随机数由前一个区块的交易信息和时间戳进行散列。算法生成的。如果上一个区块中的任何信息发生变化，就会与该区块的原始哈希值不一致，不会被下一个区块识别，这就是区块链不可篡改的原因。

并且每笔交易都有一个时间戳，区块按照一定的规则来回链接。最容易理解的特点就是不可篡改，而区块链是基于“区块链”的链式结构。具有交易的区块按时间顺序添加到区块链的末尾。要修改任何一个块中的数据，它之后的所有块都需要重新生成。这就要求计算机在短时间内完成大量的工作。理论上，完成它需要超过 51% 的计算能力。但这是不现实的，因为这样做对他们没有任何好处。

技术保证

区块链是由线性连接块形成的链。数据不可篡改：这是由密码学、哈希函数、矿工算力等保证的。当我们向区块链节点发送一笔交易时，该节点会验证交易的签名。如果签名不正确，数据将被丢弃。只有持有私钥的人才能修改交易，其他人可以修改交易。不，这个问题是通过密码学解决的。在比特币中，使用椭圆曲线算法对交易进行签名。

块体中的数据由交易一一组成，由默克尔树组织。如果这些交易中的任何一个被修改，都会导致 Merkle 树的根哈希发生变化，而这个问题通过哈希函数来解决。在比特币中，使用的是sha256算法，块体的变化会导致下一个块头的变化。这导致下一个区块将无法识别修改后的区块，从而使区块数据信息不可修改。

前两个问题由不可解的数学问题保证，不可修改的块头由计算能力保证，这是矿工需要做的。那么区块头是如何保证不被修改的呢？世界上所有的矿工都会计算区块头的哈希值，但是计算出来的哈希值前面需要n个0。如果区块的头部信息没有改变数字货币哈希值是哪里，那么计算出来的哈希值是一样的。正如我们之前所说，区块头包含一个随机数，矿工修改随机数以找到满足要求的哈希（这个过程称为挖矿）。在比特币的世界里，这个问题需要全世界的矿工计算十分钟左右才能找到一个满足要求的随机数。因此，个人完全不可能单独修改一个区块。

一旦矿工计算出nonce，就会将该区块广播给其他节点，这些节点会对区块中的数据进行校验。如果验证通过，则停止对该区块的挖矿，并将该区块广播到其他节点，并开始竞争下一个区块的记账权。可以想象，区块链是一圈多米诺骨牌，围成一圈，其中一个向一个方向倒下，然后其余的都会倒下。要想恢复原貌，就需要在第一张之后立牌。短时间内是不可能恢复的。对于区块链，每个区块和每笔交易都带有时间戳，进一步防止篡改。如果区块链上的数据记录不正确，可以添加一条新的信息来纠正结果，而不是直接修改错误的信息。

区块链不可篡改

从前面三个步骤来看，如果有人修改了区块中的交易数据，Merkle 树的根哈希就会改变，然后区块头就会改变。此时，区块的随机数（nonce）将变为非法，需要重新挖掘。假设一个组织拥有大量计算机并重新挖掘了这个 nonce。但是，这会导致该区块头的哈希值发生变化。子块的块头记录了父块头的哈希值。这样子块头也发生了变化，子块的nonce也发生了变化。变成非法的数字货币哈希值是哪里，子块的nonce需要重新挖。

这样下去会引起连锁反应，任何修改都会导致数据崩溃，需要重新挖掘。在比特币中，如果一笔交易之后有六个区块，则可以假设该交易永远不会被修改。

知识点总结

1、如果前一个区块的任何信息发生变化，将与本区块的原始哈希值不一致，不会被下一个区块识别。这就是区块链的不变性。原因；

2、 修改任意一个block中的数据，之后的所有block都需要重新生成。理论上需要51%以上的算力才能完成，但这并不符合实际情况；

3、数据不可篡改：由密码学、哈希函数、矿工算力等保证；

4、一旦矿工计算出nonce，就会将区块广播给其他节点。这些节点将验证块中的数据。如果验证通过，则停止该区块的挖矿。 ，并开始争夺下一个区块的记账权；

5、如果有人修改了区块中的交易数据，Merkle 树的根哈希就会改变，然后区块头就会改变。这个时候，block的nonce就会改变。变得非法，需要重新开采。