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09年比特币挖矿效率

比特币网络的挖矿难度已经从 16.6 T 减少到 13.9 T，下降了 15.95％，并创下有史以来第二大跌幅。在此，我们将根据 Coin Metrics 数据探究一下比特币挖矿难度调整的历史。

事实上，在比特币诞生的第一年里，挖矿难度其实降低了很多倍（例如，比特币网络曾花了超过一个月时间才开采出 2016 个区块），但因为挖矿难度不能低于 1，所以这个数字就一直没有变化。

自学区块链（六）BTC-挖矿难度

我们来看下挖矿的计算公式

H(币王网 header) target，这个target就是 目标阈值

BTC用的哈希算法是SHA-256，它产生的哈希值是256位，那么就有2^256种取值，这个就是他的输出空间，要增大挖矿难度， 就调节目标值在这个输出空间所占的比例 。

挖矿难度和目标阈值是成反比的， 当算力强时，调节难度，使目标阈值变小 。

不调节难度，随着矿工数量增多，随着算力的上升，那么挖到区块的时间就会变短，从10分钟缩短到1分钟甚至几秒钟，这个会带来什么样的问题呢？可能很多人觉得这不是挺好吗，交易等六个确认就会缩短时间了，交易就会变快了。其实出块时间缩到很短，风险是很大的，因为网络延迟，出块时间变短，不同节点很可能接到不同的区块信息，导致会有很多分叉节点出现。矿工会根据自己认为正确的区块接着挖。这种情况下，恶意节点发动分叉攻击就比较容易成功，因为诚实节点的算力被分散了。

导致不需要51%的算力就能成功，所以缩短出块时间是不利于BTC系统的稳定的。虽然10分钟不一定是最优的时间，但是也算是比较合理的。

下面是 算力增长曲线

下面是 挖矿难度曲线

下面是 平均出矿时间

我们来看下难度公式：每2016个区块调整一次挖矿难度，10分钟出一个平均算下来是两星期调整一次。

previous_difficulty是上一次的挖矿难度，分母是最近2016个区块花费的时间

每个节点挖矿是独立的，BTC的协议也是开源的，会不会有矿工不修改挖矿难度呢？可能性是存在的，但是不影响结果，因为广播给其他节点需要独立验证币王网 header的哈希值， 这个header里面有难度的一个压缩编码，修改难度产生的结果是不会被诚实的节点认可的。

比特币挖矿最新调整时间

2023年3月25日。挖矿是在比特币系统中进行记录数据的一个激励过程,在比特币系统个人用户通过利用CPU或者GPU进行哈希运算,当计算出特定的哈希值之后便拥有了打包区块的权利。而为了奖励这个用户进行打包区块,系统就给予一定的比特币作为报酬。比特币挖矿难度届时将大幅下降，将创下2022年最大的挖矿难度跌幅，比特币将在2023年3月25日迎来挖矿难度调整。

比特币挖矿的难度和算力

难度是对挖矿困难程度的度量，即指：计算符合给定目标的一个HASH值的困难程度。

difficulty = difficulty_1_target / current_target

difficulty_1_target 的长度为256bit， 前32位为0， 后面全部为1 ，一般显示为HASH值：0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF， difficulty_1_target 表示btc网络最初的目标HASH。 current_target 是当前块的目标HASH，先经过压缩然后存储在区块中，区块的HASH值必须小于给定的目标HASH, 区块才成立。

例如：如果区块中存储的压缩目标HASH为 0x1b0404cb , 那么未经压缩的十六进制HASH为

所以，目标HASH为0x1b0404cb时， 难度为：

比特币的挖矿的过程其实是通过随机的hash碰撞，找到一个解 nonce ，使得 块hash 小于 目标HASH 值。 而一个矿机每秒钟能做多少次hash碰撞， 就是其“算力”的代表， 单位写成 hash/s 或者 H/s

算力单位：

比特币系统的难度是动态调整的， 每挖 2016 个块便会做出一次调整， 调整的依据是前面2016个块的出块时间， 如果前一个周期平均出块时间小于10分钟，便会加大难度， 大于10分钟，则减小难度，目的是为了保证系统稳定的每过 10分钟 产出一个块，所以难度调整的时间大概是2周（2016 * 10 分钟）

全网算力是btc网络中参与竞争挖矿的所有矿机的算力总和。当前难度周期全网算力会影响下一个周期的难度调整， 如果全网算力增加，挖矿难度增大，单台矿机固定时间的产出就会减少。目前全网算力大概是24.42EH/s， 一台蚂蚁S9矿机的算力大概是14TH/s

那么， 已知当前全网算力，下一个周期难度将如何调整呢？

根据公式：

因为出块时间要稳定在10分钟， 也就是600s:

那么，在3.46e 12的难度下， 一台算力为14TH/s的矿机平均要花多长时间才能出一个块呢？

根据公式：

有：

结果大概是12270天

比特币多久调整一次难度

每14天左右。比特币大约每10分钟挖出一个块，每挖出2016个块调整一次，正常情况下，每14天左右会调整一次难度，挖矿的难度是根据之前一个周期的比特币全网算力来调整，所以难度和全网算力是相关的，时间上有一定程度的滞后。

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