SHA-256（Secure Hash Algorithm 256）是一种密码学哈希函数，它能接收任意长度的输入数据（明文），并通过一系列数学和逻辑运算，输出长度为256位（32字节）的固定长度哈希值（哈希码）。哈希函数具有单向性，即容易从输入计算出输出，但几乎不可能从输出推断出输入。此外，即使输入数据中有一个比特位的变化，也会导致输出的哈希值发生巨大变化。这种敏感性和固定长度的特点使得SHA-256广泛应用于数字签名、消息认证码和区块链等领域。

在比特币区块链中，SHA-256被用于以下几个方面：

1. 区块哈希: 每个区块头包含多个字段，例如前一个区块的哈希、时间戳、难度目标以及nonce值。这些信息被串联起来，输入给SHA-256函数，计算出该区块的哈希值。该哈希值不仅用于标识区块本身，还用于构建区块之间的链条，确保了数据的不可篡改性和完整性。任何人都可以轻松验证整个区块链的一致性，只要再次计算出每一个区块的哈希，并与区块链中存储的哈希值对比即可。

2. 交易哈希: 每个比特币交易也有唯一的哈希值，它是通过将交易的所有数据进行SHA-256两次哈希获得的结果。这个哈希值作为交易的唯一标识符，在区块链中记录和验证交易时使用。

3. 工作量证明（PoW）: 比特币挖矿过程实际上是在寻找满足特定条件的区块哈希值，即哈希值的前导0的数量必须超过网络当前的难度值。这个过程需要矿工不断更改区块头中的nonce值，尝试生成符合要求的区块哈希。这一步骤保证了新区块的生成需要消耗大量的计算资源，从而增加了攻击者试图修改历史记录的成本，维护了系统的安全性。

总之，SHA-256哈希函数在比特币区块链中发挥了核心作用，不仅保证了区块链的安全性，还促进了去中心化网络的信任建立。