我们如何在区块链中实现不变性？

了解区块链不变性

区块链中的不变性是指在分布式分类帐中记录的数据的不变性质。这种特征是使区块链具有可信赖性和抵抗篡改的基本原则之一。

1. 每个块都包含以前块的加密哈希，创建了一个时间顺序的链。
2. 交易数据的任何变化都会改变块的哈希，并用后续块打破了链接。
3. 网络中的节点验证了新块，然后将其接受为分类帐。
4. 一旦确认并嵌入了链条中，逆转交易就需要多数网络控制。
5. 公共分类帐的透明度使每个参与者都可以验证历史记录的完整性。

加密哈希的角色

加密哈希在保护整个区块链的数据完整性方面起着核心作用。每个块通过确定性的哈希功能来处理其数据，从而产生独特的固定尺寸输出。

1. SHA-256通常在Bitcoin和其他几个区块链中用于安全哈希。
2. 哈希值充当块的数字指纹，实现快速验证。
3. Merkle树聚集了交易哈希，可以有效且安全的批处理验证。
4. 如果恶意演员改变了单个交易，则默克尔根部不再匹配，使块无效。
5. 哈希指针连接块，使得由于哈希匹配不匹配而显而易见的追溯编辑。

共识机制和网络协议

为了使区块链保持不变，所有参与者都必须就每个新区块的有效性达成共识。共识算法执行防止欺诈条目并保持节点统一性的规则。

1. 在工作证明中，矿工竞争解决复杂的难题，确保仅添加有效的块。
2. 更改旧块将需要重新挖掘该块和所有后续块，要求巨大的计算能力。
3. 销售证明根据其经济利益选择验证者，使恶意行为不利于恶意行为。
4. 如果验证者试图批准欺诈数据，则可能会失去其储存资产。
5. 现代区块链中的最终协议证实了何时在当前共识状态下块不可逆转。

权力下放为防御层

区块链网络的分布性质通过消除单个故障或控制点来增强不变性。数据遍布全球成千上万的节点，每个节点都维护了分类帐的副本。

1. 没有中央权力可以单方面改变交易历史记录。
2. 点对点传播可确保快速传播合法更新。
3. 诚实的节点拒绝违反协议规则或显示篡改迹象的块。
4. 节点之间的常规同步会增强一致性并检测异常。
5. 开源实现允许公开审查代码，从而减少了隐藏的漏洞。

常见问题

如果有人试图修改过去的块会怎样？试图改变过去的块会改变其哈希，这使其在其上构建的每个块无效。网络的其余部分继续在原始链上继续，除非攻击者控制大多数网络资源，否则将变更版本的孤儿呈现。

没有权力中心化可以实现不变性吗？在私人或权限的区块链中，不变性仍然存在，但比经济或计算安全更多地依赖访问控制。与集中的监督相比，这些系统与公共区块链相比提供了有限的不变性。

区块链真的100％不可变吗？虽然设计为不可变的，但理论攻击等理论攻击可能会损害某些工作证明链中的较旧块。但是，这种攻击很少见，昂贵且经常被迅速检测到，从而限制了实际影响。

升级或叉子如何影响不变性？协议升级可能会引入软叉或硬叉。软叉保持向后兼容性，不要破坏不变性。坚硬的叉子会产生不同的链条，但原始数据在旧路径上保持不变，可以保留每个分支中的历史完整性。