一文看懂BTC挖矿难度调整

矿工们一直在为这个数字努力，直到输出的哈希值小于目标值。 因为哈希值是随机的，目标越低，越难找到有效的哈希值。 就像掷骰子一样，掷出小于 3 的数字比掷出小于 4 的数字更难。

那么如何确定目标的价值呢？ 这个问题的答案就是我们今天要讨论的：挖矿难度。

什么是挖矿难度？

这是不言自明的，但挖矿难度只是指为一个块找到一个有效的哈希值有多困难和耗时。 一个更好的问题是，为什么采矿首先需要困难？

区块链的全部意义在于在网络中的多个个体之间建立共识，也就是说，就一个真理达成一致。 他们如何做到这一点？ 他们采用网络中最长的有效链，具体取决于投入的工作量（计算哈希值所需的时间），并将其作为构建的主链。

有了这个困难，就可以确保网络的安全，因为它可以防止欺诈。 如果添加区块很容易BTC挖矿难度，那么有人可以发送欺诈性交易，然后向网络发送垃圾邮件以创建他们自己的最长链。 但是由于挖矿难度大，为了防止垃圾，加块的过程变慢了，平均需要10分钟才能挖出一个块。

这里棘手的部分是攻击者可以通过寻找增加计算能力的方法轻松绕过这个困难。 幸运的是，我们未雨绸缪，想出了一个让系统难以控制的方法。

挖矿难度是如何确定的？

难度会定期调整，以确保开采一个区块总是平均需要 10 分钟。 每添加 2016 个区块后，系统会查看创建这些 2016 个区块所花费的时间。 通常，大约需要 2 周，或 20160 分钟。 如果超过两周，难度会降低，如果少于两周，难度会增加。 难度可以确定如下。

推导新难度的公式

从反函数可以看出，如果超过 2 周，分数将小于 1，新的难度会降低。 如果超过 2 周，分数将大于 1，并增加新的难度。

如果难度降低，目标值就会增加，从而更容易找到有效的哈希值，反之亦然。 最大目标值为1，说明难度也与目标值成反比。

难度与目标

为防止突然变化，一次调整难度不能超过4次。

但回到我们是如何提出目标的BTC挖矿难度，我们需要探索影响开采区块所需时间的不同因素。

有两件事会影响这个时间：

计算能力

在比特币的早期，你可能已经能够像我以前认为的那样成功地挖矿——用他们的个人电脑。 然而，矿工很快被迫升级。

由于挖矿本质上是一场比赛，人们竞争第一个找到哈希并获得奖励，那些拥有更强大计算机的人将能够同时进行更多计算，从而有更高的获胜机会。

升级开始是从 CPU 到显卡的简单切换，但近年来，升级幅度更大，现在所谓的 ASIC（专用集成电路）——一种专门为挖矿设计的设备——已经是最低限度了需要能够竞争。

但即使那样，你也不太可能赚到任何钱。 目前，开采一个区块可能需要 40 年。 如果你想赚钱，你可能必须加入一个矿池——矿工们联合起来增加他们获胜的机会。

考虑到所有这些进步以及计算机越来越快的事实，为了跟上它们并保持 10 分钟的平均值，挖矿难度必须弥补这一点。

网络规模

等等，但我们不会每两周就得到更快的计算机，对吗？ 虽然计算机的不断改进是需要调整机制的主要原因，但系统也补偿了网络中的个体数量。

矿工越多，找到有效哈希值所需的时间就越少，因为在相同的时间内执行了更多的计算。 因此，当存在更多矿工时，难度会增加，而当存在较少矿工时，难度会降低。

总结

所以回到我们开始的地方 - 在这个时代，由于挖矿难度不断增加以补偿设备升级和网络规模增加，用你的 PC 挖比特币几乎是不可能的。 您的 PC 根本没有跟上其他人的计算能力，因此您能够成功挖掘区块的机会非常非常低。

尽管该系统旨在降低难度，但它很少这样做。 更快、更强大的设备不断被开发出来，同时越来越多的人加入比特币网络。 事实上，从比特币从 2009 年 1 月诞生到 2020 年 11 月，难度增加了 250 次，难度减少了 53 次。