人们常说，真实而未篡改的数据是诚信的基础，通常，大多数人会依赖于政府机关的立法和舆论曝光，通过提高对造假的惩罚来杜绝恶意篡改，但好的法律需要好的“警察”，如果不能及时发现篡改行为，就不能完全避免风险和损失。

如果有一种技术手段，既能提高数据篡改的难度和代价，又能让其他人快速而廉价的检验是否发生了篡改行为，造假盛行这一状况就会有很大的改观。

2017年，比特币的疯狂上涨引发关注，除了传说中的耗时耗电，比特币究竟为人类做了哪些贡献呢？很重要的一点就是比特币构建了一个高度可信的账本，完全杜绝了账本的篡改行为。

这是因为比特币采用了区块链技术作为底层支撑，使得区块链在没有行政监管的条件下，还能保证货币交易数据写入账本之后不会被篡改。对此，区块链领域的业内人士将其称之为“不变性”。

那么，这种不变性究竟该如何理解？它又是怎样实现的？它和普通民众究竟有什么关系？本文尝试对这些问题进行解答。

什么是区块链的不变性？

通常，不变性的具体含义是指某一事物不会随着时间而改变。

以比特币为例，交易数据是在不停扩展的，因此在区块链的范畴内，不变性是指一旦交易被写入到账本以后，任何人都无法改变它。通过区块链，数据的提供者可以证明其提供的数据没有被更改过，而数据的接收者可以明确其接收的数据没有被篡改。

值得注意的是，这种不变性是面向所有人的，区块链维护的账本和银行的账目并不一样。对于银行账目，作为一个普通用户，你只能读取你本人的账本，却无法对历史数据进行更改，但是，其他一些更高权限的人，比如银行内部的系统管理员就具备完全的修改数据能力。而区块链技术则保证了任何人，包括系统管理员，都无法对历史记录进行修改。

不过，区块链技术的不变性并非绝对的。

举一个简单的例子，你写了一条信息准备发送，在发送之前，你可以随意修改它，这是没有人知道的。如果你已经发送给一位朋友，这条信息对你来说就有一定的不变性，你想改变它，你可以请你的这位朋友删除原来的短信，然后你重新发送，这样其他人就不会知道你修改了这条短信。

那么，如果你群发给了很多人呢？对你来说这种不变性就很强了，因为你要说服每一位短信接收人去删除原始短信，理论上，这是可以实现的，但是现实很残酷，群发的数量越大，数据改变的难度就越大。

区块链也基于同样的原理。对于数据篡改者来说，篡改数据并不难，困难的地方在于怎么不让别人发现这种篡改，只要能让别人快速的验证数据被篡改过了，那就说明这次篡改行为是失败的。这就变相地提高了修改某一事物的难度。

综合起来，区块链的不变性包含了两个方面的内涵：一是给攻击者制造难关，二是方便用户对篡改的检测，但是，具体过程是怎么实现的呢？

区块链的不变性怎样实现？

在金融领域，账本记录了资产和现金等资源的交易情况，是十分重要的财务记录。我们每个人在银行都有相应的流水记录，而每一条记录之间的顺序通常是按时间进行排序和编号的。这种流水式的账本对于有权限的人来说，篡改起来是非常容易的，比如，他们把几条记录里的内容稍做修改，不仔细查看内容很难看出来。

下图就展示了一个例子：有人把第4页的一行内容进行了修改，你可能很难看出前后的区别，因为账本的变化不够显著（参见下图）。很显然，这种普通的账本篡改起来非常简单，而检查是否篡改却十分困难。

概念大热的区块链，有这些值得关注的特性        

根据这一原理，用户的任何篡改都能反映到页码的变化上。为了更便于检测，我们希望即便只是对内容进行了极小修改，页码都能面目全非。这样做的一个好处是篡改者很难掌握页码的变化。

那么，如果有一种账本，他把每一页的内容和页码进行关联，不管对第4页的内容进行了何种修改，页码都会发生突变，比如篡改后第4页的页码变成了40，这样的话，篡改行为就能很快被检测出来。这就是区块链防篡改的第一个主要原理：将页面内容和顺序编号进行关联。