区块链改变规则，首先改变了记录方式
传统账本通常由一个机构集中保存和修改，区块链则由多个节点分别保存经过验证的交易记录。一个区块通常包含交易数据、指向前一区块的哈希等信息，区块按顺序连接后形成链。由于后续区块依赖前一区块的哈希，修改较早区块中的内容会影响之后的链条，因此篡改成本会随着后续记录增加而提高。
区块链改变规则的关键，不是简单地把文件复制到很多计算机，而是让节点依据共同的验证规则判断哪些交易有效、哪些区块可以加入账本。只有符合规则的记录才会被节点接受，多个节点保存相同区块后，网络才形成对账本状态的共同认识。
哈希与默克尔树如何组织交易
哈希函数可以把任意数据转换成固定长度的摘要。输入数据只要发生变化，生成的摘要通常也会变化。区块通过保存前一区块的哈希建立关联，交易也可以先生成交易标识，再由多个交易标识逐层组合，形成默克尔树，最终得到默克尔根并写入区块头。
默克尔根把一批交易概括成一个较短的结果。验证某笔交易是否属于某个区块时，验证者可以结合相关的中间哈希重新计算默克尔根，而不必重新处理区块中的全部交易。这种结构适合进行交易包含性验证，但它本身不能决定哪一个区块应当成为链上的下一块，后者需要依靠共识与分叉选择规则。
共识机制不等于单一的挖矿或质押方式
共识机制是分布式节点就区块链状态达成一致的完整规则体系。它通常包括参与者如何获得创建区块或验证区块的资格、交易和区块如何验证、出现多个候选区块时如何选择链，以及参与者违反规则时承担什么成本。工作量证明和权益证明经常被简称为共识机制，但从技术上看，它们主要承担抗女巫攻击和选择区块提议者等功能，还需要与其他协议共同工作。
抗女巫攻击解决的是一个基础问题：在没有中心机构的网络中，攻击者不能仅靠创建大量虚假身份就获得大量影响力。工作量证明要求参与者投入计算资源，通过寻找符合难度目标的哈希来竞争出块；权益证明则要求参与者锁定一定权益，并由协议安排验证者参与提议、证明或投票。两种方式的安全成本来源不同，不能仅根据名称判断整个网络的性能或安全性。
工作量证明与权益证明的技术差异
在工作量证明系统中，矿工反复改变区块头中的可调整字段并计算哈希，直到结果满足协议规定的目标。网络通常依据累计工作量选择应当延续的链。这样，试图修改历史区块的参与者需要重新完成该区块及其后续区块所需的大量计算，历史越深，重写成本通常越高。
在权益证明系统中，验证者依据协议参与区块提议和验证，网络通过质押权益、奖励与惩罚形成经济约束。发生多个候选区块时，系统会按照验证者投票及其权益权重等规则进行链选择。权益证明的具体流程、惩罚条件和链选择算法取决于具体协议，不能把某一网络的实现细节直接推广到所有区块链。
分叉、双重支付与最终确认
分叉指多个区块在同一高度或相近位置同时出现，或者部分节点暂时接收到不同链段。协议需要规定节点如何选择继续跟随的链。比特币相关规则会依据累计工作量选择链；采用权益证明的系统则可能依据验证者证明的权重或其他协议指标选择链。分叉选择规则与区块创建资格是两个不同问题。
双重支付是同一笔可用资产被尝试花费两次。以比特币的未花费交易输出模型为例，一笔交易的输出在被使用后不能再次作为有效输入，节点会拒绝重复花费。共识规则、交易验证和链选择共同限制双重支付，但用户在实际应用中仍需根据具体网络的确认方式判断交易何时达到足够稳定的状态。
这些概念适用于哪些场景
上述概念适用于理解采用链式账本、分布式节点和公开验证规则的区块链系统，尤其适合分析交易如何进入区块、节点如何同步状态，以及网络如何在没有单一记账者的情况下保持一致。它们也能帮助区分数据完整性、身份或权限控制、共识安全和应用层规则。
这些原理不能直接证明某个具体项目的安全性、去中心化程度或实际表现。不同区块链可能采用不同的区块结构、交易模型、验证流程、最终性设计和权限安排。阅读具体协议时，应以该协议公开的共识规则和节点实现为准。
常见问题
问题：区块链中的哈希能单独保证账本真实吗？回答：不能。哈希主要用于建立数据关联、检测内容变化和构造默克尔树。哪些交易有效、哪个区块被接受，还需要交易验证规则、共识机制和链选择规则共同决定。
问题：工作量证明或权益证明是否就是完整的区块链共识？回答：通常不能这样简单理解。它们解决参与资格和抗女巫攻击等问题，完整共识还包括区块验证、投票或链选择、奖励惩罚及处理异常情况的规则。
问题：出现分叉是否意味着区块链失效？回答：不一定。短暂分叉可能由多个节点同时产生区块或网络传播延迟造成，协议通常会通过链选择规则逐步确定继续延伸的链。长期分叉则可能涉及规则差异、参与者协同行为或协议升级，需要结合具体系统分析。