在区块链系统中，多层哈希函数的应用能够显著增强系统的安全性，主要体现在以下几个方面：

1. 增强抗碰撞性：通过多次哈希处理，即使攻击者能够找到单一哈希函数的碰撞，也很难在整个多层结构中找到有效的碰撞。例如，在比特币的挖矿过程中，区块头进行两次SHA-256哈希运算，即hash256 = SHA-256(SHA-256(block_header))。即使找到了SHA-256的碰撞，对于hash256来说，碰撞的难度极大，极大地增加了攻击者的成本。

2. 提高数据完整性验证的效率：多层哈希可以通过构建Merkle树（或称哈希树）来实现。在Merkle树中，每个非叶节点是其两个子节点哈希的再哈希。这种结构允许快速验证数据块的完整性，而不必重新计算整个数据集的哈希。例如，如果想要验证区块链中的某一交易是否被篡改，只需验证该交易的哈希与其在Merkle树中对应位置的哈希是否一致，而不需要重新计算整个区块的哈希。

3. 抵御时间戳攻击：在区块链中，时间戳是一个重要的验证机制，用于确保区块的顺序和时间。通过在时间戳生成过程中引入多层哈希，可以有效地防止时间戳被伪造。例如，在Ethereum中，使用多层哈希生成区块的时间戳，确保即使在时间上相邻的两个区块之间，也很难找到时间戳的碰撞。

4. 增强隐私保护：在某些区块链应用中，多层哈希可以用来保护用户的隐私信息。通过将用户标识或交易详情经过多层哈希处理后存储，即使是知道了哈希值，也很难逆向推理出原始数据。例如，在门罗币（Monero）这类强调隐私保护的加密货币中，交易的发送方和接收方地址通过多层哈希处理，增强了交易的匿名性和隐私性。

总之，多层哈希函数通过增加攻击的难度、提高验证效率、保护时间戳和增强隐私等多方面提升了区块链系统的安全性。这种安全性的增强对于构建一个可信、稳定、高效和私密的区块链环境至关重要。