區塊鏈是一種數字賬本，是由一個個區塊按時序組成的一串鏈條。一個區塊包含兩個部分：區塊頭(BlockHeader)和交易信息部分。區塊記錄的所有交易通過默克爾樹(MerkleTree)組織起來，默克爾樹根(Root)的哈希值作為本區塊里所有交易的信息被放入區塊頭。區塊頭還包含以下字段：前一個區塊頭的哈希值（或稱哈希指針）、本區塊的時間戳、高度(從第一個區塊開始數，本區塊是第幾個塊)以及其他信息。
在區塊鏈系統開展的分布式協同作業，是眾多互不相識的參與者一起對區塊的賬本信息進行驗證、確認和達成共識，形成統一的交易賬本。新的區塊在經過系統共識驗證后被添加到區塊鏈上。由于任何輸入端的細微變化都會對哈希函數的輸出結果產生較大影響，再加上哈希指針的設計，區塊鏈被認定為是難以篡改的。
比如，若有人嘗試改寫1號區塊里的數據，那么存儲在2號區塊里的1號區塊的哈希值將會產生巨大的變化，從而導致2號區塊的哈希值隨之發生變化，接著又影響存儲在3號區塊的2號區塊的哈希值，以此類推，后續的所有區塊數據都會發生變化。
所以說，想改動一個區塊，必須同時改動該區塊后面的所有區塊。而對任何一個區塊的改動，均須獲得共識，這就使得更改一條記錄的困難程度按時間的指數倍增加，時間越早的記錄越難更改。因此，意圖修改一整條已獲得系統共識的區塊鏈數據幾乎不可能做到。
而攻擊主要發生在對新增區塊進行驗證和共識的過程中，最典型的方式是攻擊者從某個區塊開始構造一條秘密的區塊鏈，當秘密構造的區塊鏈比當前公開的區塊鏈更長時，將其公開，其他節點將會視其為“正確”的鏈條，在該鏈條上繼續工作和延長它，使被攻擊區塊包含的交易被撤銷，制造“雙花攻擊”，從而破壞系統參與者原來達成的共識。
如何在“無組織”的群體中形成共識即是經典的“拜占庭將軍問題”：在一個一致意見具有絕對必要性的系統里，如何在缺乏信任機制的情況下，通過一個可信的方法，將一個一致意見同步給所有人？或者說，誠實者如何戰勝破壞者，形成一個多數一致的、可信的意見？
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