Я понимаю, что режим только для чтения предотвращает дальнейшие записи, но не может ли программа записи просто игнорировать это и записывать поверх исходных данных?
Да, если вы измените прошивку на записывающем устройстве, вы можете сделать это.
Это означает либо доступ к источнику прошивки в первую очередь (читай: поддержка от производителя), либо какие-то хитрые манипуляции.
Я знаю, что вы не сможете хранить какие-либо новые данные на диске, потому что это, скорее всего, повредит все,
Правильный. После записи на CD-R или DVD-R (не -RW) часть диска физически изменяется. Нет способа отменить это.
Подробнее об этом читайте в этом посте: Что мешает переписать CD-R?
но в целях уничтожения данных, что мешает этому?
Ничего, кроме проверок безопасности в прошивке.