一文讀懂 BTC 挖礦難度調整_比特幣

當我第一次了解比特幣挖礦的時候，我認為它很簡單，就像坐在家里，做著我想做的事情，而我的電腦會投入工作，在我睡覺的時候賺錢。

但不完全是。事實證明，還有很多原因使得上述情況完全不可能發生。

但為了理解其中的原因，我們首先必須理解挖礦的整個概念，以及它在加密貨幣方面的意義。

挖礦是什么？

從本質上講，挖礦就是創建新的區塊，用交易記錄填充它們，并將它們添加到區塊鏈中，讓每個人都能看到，并就特定的貨幣是如何使用的這件事達成一致。

然而，為了添加一個區塊，礦工必須解決一個“加密謎題”，或者用更專業的術語來說，他們必須得到一個有效的塊Hash。

我不會講太多的Hash函數相關的知識，但簡單地說，Hash是拿到區塊的所有信息，然后把它處理，直到它返回一個與此前內容沒有任何關系的隨機的字母和數字64位十六進制數。

報告：2022年至2027年間區塊鏈技術市場將增長110.4761億美元:金色財經報道，Technavio 發布的最新報告表示，2022年至2027年間區塊鏈技術市場將增長110.4761億美元，復合年增長率為32.72%。區塊鏈即服務（BaaS）的興起通過確保安全的記錄保存和透明度進一步推動了這種增長。盡管初始成本較高，但區塊鏈在減輕電網故障和確保數據安全方面的潛力繼續推動其在能源領域的采用和擴展。 歐洲地區，尤其是英國、德國和俄羅斯，將成為這一增長的焦點，對市場整體增長的貢獻率為 38%。[2023/8/11 16:19:20]

如果你改變了區塊上的任何數據，隨機數將會有很大的不同，但如果什么都沒有改變，它將總是返回相同的內容。

但是如何知道Hash值是否有效呢？這就是難度目標的由來。目標描述一個閾值，并且要使Hash有效，該值必須小于目標。

摩根大通CEO：預計銀行將面臨更多的監管:金色財經報道，摩根大通CEO表示，希望美國證券交易委員會能夠調查銀行股的賣空者。預計銀行將面臨更多的監管，地區銀行業動蕩是監管和監督的問題。[2023/5/11 14:57:41]

你可能會問，如果不能更改交易信息，如何獲得不同的Hash值呢？在創建Hash時，區塊中還有另一個因素要考慮進去——你可以修改它，它被稱為nonce。?

資料來源：KhaledSalah

礦工們一直在為了這個數字努力，直到輸出的Hash值小于目標值。因為Hash值是隨機的，所以目標越低，就越難找到一個有效的Hash值。就像擲骰子一樣，擲一個小于3的數字比擲一個小于4的數字更難。

那么你如何確定目標的價值呢？這個問題的答案就是我們今天要討論的話題：挖礦難度。

OKX下架Gemini Dollar，導致出現短暫脫錨:金色財經報道，加密貨幣交易所 OKX 今日發布聲明將在 2 月 1 日下架Gemini Dollar (GUSD) ，導致該 Gemini 支持的穩定幣出現短暫脫錨，跌至 0.9851 美元。OKX 稱，本次下架 GUSD 是用戶反饋和退市政策做出的決定，后續將會持續監控所有項目表現，并定期審查資格。數據顯示，GUSD 的活躍地址數量已降至 2020 年的低點，供應量也從三個月前的 8.8 億美元下降至 6.07 億美元左右。（cryptoslate）[2023/1/31 11:38:39]

什么是挖礦難度？

這是不言自明的，但是挖礦的難度僅僅是指為區塊找到一個有效的Hash值有多么困難和耗時。一個更好的問題應該是，為什么挖礦一開始就需要有難度？

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區塊鏈的全部意義在于在網絡中的多個個體之間建立共識，也就是說在一個真理上達成一致。它們是如何做到這一點的呢？它們取網絡中最長的有效鏈，這取決于向它投入了多少工作，并接受它作為構建的主鏈。

有了這個難度，就可以確保網絡的安全性，因為它可以防止欺詐。如果添加區塊很容易，那么有人可能會發送欺詐性交易，然后向網絡發送垃圾郵件，以創建他們自己的最長鏈。然而，由于挖礦困難，為了防止垃圾信息，添加塊的過程變慢，平均需要10分鐘來挖掘一個塊。

這里的棘手之處在于，攻擊者可以通過尋找增加計算能力的方法輕松繞過這一困難。幸運的是，我們提前想好了，想出了一種方法讓系統控制困難。

挖礦難度如何確定？

定期調整難度，以確保總是平均需要10分鐘來挖掘一個區塊。在每添加2016個區塊后，系統會查看創建這些2016個區塊所花的時間。正常情況下，需要2周左右，或20160分鐘。如果超過兩周，難度就會降低，如果不到兩周，難度就會增加。難度可以如下確定。

推導出新難度的公式

正如你可以從反比函數中看到的，如果花費的時間超過2周，分數將小于1，新難度將會減少。如果花的時間超過2周，分數就會大于1，新的難度就會增加。

如果難度降低，目標值就會增加，從而更容易找到有效的散列，反之亦然。最大目標值為1，由此可見難度也與目標值成反比。

難度與目標的關系

為了防止突然的變化，難度的增加或減少不能在一次調整中超過4倍。

但回到我們如何想出目標的問題上，我們需要探索影響挖掘區塊所需時間的不同因素。

有兩件事可能會影響這段時間：

計算能力

網絡中個體的數量

計算能力

在比特幣的早期，你可能已經能夠成功地進行挖礦，就像我過去認為的人們所做的那樣——用他們的個人電腦。然而，礦工很快被迫升級。

由于挖礦本質上是一場競賽，人們競相首先找到Hash值并獲得獎勵，那些擁有更強大計算機的人將能夠在同一時間內做出更多計算結果，因此獲勝的機會也會更高。

升級一開始只是簡單的從CPU到顯卡的轉換，但近年來，升級的幅度要大得多，現在所謂的ASIC(特定應用集成電路)--一種專門為挖礦而設計的器件--已經是能夠參與競爭所需的最低限度。

但即便如此，你也不太可能賺到任何東西。目前，你可能需要40年才可以開采一個區塊。如果你想賺錢，你可能必須加入一個礦池——礦工們聯合起來增加他們獲勝的可能性。

考慮到所有這些進步和計算機不斷變得越來越快的事實，為了跟上它們并保持10分鐘的平均速度，挖礦難度必須補償這一點。

網絡的規模

等等，但我們并不是每兩周就有更快的電腦，對吧？雖然計算機的不斷改進是需要調整機制的主要原因，但該系統也對網絡中的個體數量進行了補償。

礦工越多，找到一個有效Hash值所花的時間就越少，因為在相同的時間內會進行更多的計算結果。因此，當有更多礦工在場時，困難增加，當礦工更少時，困難減少。

總結

所以回到我們一開始的地方--在今天這個時代，用你的PC挖比特幣幾乎是不可能的，原因是由于設備升級和網絡規模增大所做的補償，導致挖礦難度不斷增加。你的PC根本沒有計算能力再跟上其他人的腳步，所以你能夠成功挖出一個區塊的幾率非常非常低。

即使系統的設計是為了降低難度，但很少會這樣做。更快、更強大的設備不斷被開發出來，同時越來越多的人加入了比特幣網絡。事實上，自2009年1月比特幣誕生到2020年11月，已經有250次難度增加，只有53次難度降低。

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