区块链本质上作为一种分布式的公共记账本(DistributedLedger),由于密码学、点对点等技术的引入,相比传统的数据库在数据验证和数据存储方面有着不同的机制。在数据验证方面,区块链中的每个区块都包含了生成时所带的时间戳,系统中的很多节点会对该时间戳以及记录的时间进行验证和记录。在得到大多数节点承认的前提下,其上的数据记录是不可以被更改的,正是由于此特性,使得区块链技术可以被广泛应用于金融、公证、审计等场景。以金融市场为例,传统的金融证券交易由于需要涉及不同机构之间的确认和协调,会存在处理流程复杂、周期长等问题,区块链技术通过引入智能合约、多方共识机制,让相互之间并不信任的个体能够准确地按照智能合约所约定的流程自动完成某项具体操作,建立一种自组织、无中心化信用机构的金融生态体系,这不仅与金融场景中缺乏个体之间信任的需求密切契合,也是对传统的金融商业模式的巨大变革。通过引入区块链技术,极大地提升工作效率,节约成本,避免各机构之间烦琐的清算和交易过程,进而实现方便快捷的金融产品交易。此外,对于其他数字资产的交易管理而言,区块链技术基于准确的时间戳服务器,为数字资产的版权登记提供有力保障,同时区块链上不可篡改的数字记录可以作为数字资产的唯一标识,从而实现完全分布式的数字资产登记、交易授权和溯源等功能。

在数据存储方面,区块链是一种多备份、高冗余的数据存储机制,网络中的每个节点都存储了完整的数据记录,相当于每个节点都可以作为服务端对客户端提供区块链交易服务,这种完全去中心化的安全特性,使其适合对数据保护要求非常高的场景,避免了由于单点故障或操作员权限使用不当而导致的数据丢失或泄露问题。此外,区块链中可以支持灵活的数据访问策略,通过结合密码学中的多重签名技术、基于身份的加密技术,通过指定人数的密钥授权或特定身份的人才能够获取对应数据的访问权限,从而实现对数据的安全访问控制。目前,一些研究学者通过采用区块链技术来管理和存储个人医疗数据,通过可编程的智能合约来实现对个人健康数据的安全访问控制,促进医疗数据的安全共享,基于大数据来完善病情的分析与诊断。