區塊難度對於挖礦有何影響
比特幣挖礦難度(Difficulty),是對挖礦困難程度的度量,挖礦難度越大,挖出區塊就越困難。目標值(Target)與挖礦難度成反比。難度越高,目標值越小。而難度目標是目標值通過轉化得到,是一個只有 4 個位元組的欄位(為了便於理解,本文將難度目標等同目標值處理)。比特幣系統正是通過調整區塊頭中難度目標來控制挖出區塊所需平均時間的。
目標值是個長度為 256 比特的字元串,換句話說目標值約有 2^256 種可能的取值。調整難度目標就是調整目標值在整個輸出空間的佔比。
舉例說明:挖礦就如射擊,所有射出去的子彈都會落在一個很大的靶子上。難度目標就是這個大靶子上圈出一個范圍,這個范圍越小,被射中的難度就越高。調節難度目標,就是調節這個圈在整個靶子上的佔比。
挖礦算力增大,單位時間射擊的次數就越多,目標范圍被射中所需的時間就越短。反之,挖礦算力減小,目標范圍被擊中所需的時間就越長。而比特幣系統追求的平均出塊時間為 10 分鍾,這時候就需要調整難度目標來實現。
02 如何調整難度目標?
比特幣系統是怎樣調整難度目標的呢?在《白話區塊鏈入門 080 | 數說比特幣,了解 比特幣 必須知道這 10 個數字》一文中,我們介紹了比特幣系統每過 2016 區塊(大約為 14 天時間),會自動調整一次難度目標。所有區塊高度為 2016 整數倍的區塊,系統就會自動調整難度目標。如果上一個難度目標調整周期(也就是之前 2016 個區塊),平均出塊時間大於 10 分鍾,說明挖礦難度偏高,需要降低挖礦難度,增大難度目標(准確地說是目標值);反之,前一個難度目標調整周期,平均出塊時間小於 10 分鍾,說明挖礦難度偏低,需要縮小難度目標。
03 難度目標的可調范圍
比特幣系統設定,難度目標上調和下調的范圍都有 4 倍的限制。舉例說明:假設上一個難度目標調整周期內的 2016 個區塊,由於算力暴漲,只用 7 天就全部挖出來了,通過難度目標調整,將難度目標縮小一倍,可以將平均出塊時間維持在 10 分鍾左右,但如果算力暴漲,前 2016 個區塊全部挖出只用了 1 天,那麼難度目標最小隻能調整為原來的四分之一。
04 總結
比特幣的算力是持續波動的,比特幣系統通過難度目標的調整,使得平均出塊時間維持在 10 分鍾左右。難度目標和挖礦難度成反比,挖礦難度越大,難度目標越小。當區塊高度為 2016 的整數倍時,比特幣系統就會在該區塊上,自動調整難度目標。如果上一個難度目標調整周期內,平均出塊時間超過 10 分鍾,那麼降低挖礦難度,增大難度目標;反之則提高挖礦難度,減小難度目標。難度目標上調和下調的范圍都有 4 倍的限制。
比特幣每 2016 個區塊(大約 14 天)調整一次挖礦難度,相比於 BCH 每個區塊都調整(大約 10 分鍾調整一次),有明顯的滯後性。你認為是哪種調整方式更合理呢?為什麼呢?歡迎在留言區分享你的觀點。
Ⅱ 自學區塊鏈(六)BTC-挖礦難度
我們來看下挖礦的計算公式
H(block header) target,這個target就是 目標閾值
BTC用的哈希演算法是SHA-256,它產生的哈希值是256位,那麼就有2^256種取值,這個就是他的輸出空間,要增大挖礦難度, 就調節目標值在這個輸出空間所佔的比例 。
挖礦難度和目標閾值是成反比的, 當算力強時,調節難度,使目標閾值變小 。
不調節難度,隨著礦工數量增多,隨著算力的上升,那麼挖到區塊的時間就會變短,從10分鍾縮短到1分鍾甚至幾秒鍾,這個會帶來什麼樣的問題呢?可能很多人覺得這不是挺好嗎,交易等六個確認就會縮短時間了,交易就會變快了。其實出塊時間縮到很短,風險是很大的,因為網路延遲,出塊時間變短,不同節點很可能接到不同的區塊信息,導致會有很多分叉節點出現。礦工會根據自己認為正確的區塊接著挖。這種情況下,惡意節點發動分叉攻擊就比較容易成功,因為誠實節點的算力被分散了。
導致不需要51%的算力就能成功,所以縮短出塊時間是不利於BTC系統的穩定的。雖然10分鍾不一定是最優的時間,但是也算是比較合理的。
下面是 算力增長曲線
下面是 挖礦難度曲線
下面是 平均出礦時間
我們來看下難度公式:每2016個區塊調整一次挖礦難度,10分鍾出一個平均算下來是兩星期調整一次。
previous_difficulty是上一次的挖礦難度,分母是最近2016個區塊花費的時間
每個節點挖礦是獨立的,BTC的協議也是開源的,會不會有礦工不修改挖礦難度呢?可能性是存在的,但是不影響結果,因為廣播給其他節點需要獨立驗證block header的哈希值, 這個header裡面有難度的一個壓縮編碼,修改難度產生的結果是不會被誠實的節點認可的。
Ⅲ eth難度系數影響什麼
eth難度系數直接影響著產幣的效率和價值
難度一詞來源於區塊鏈技術的先驅比特幣,用來度量挖出一個區塊平均需要的運算次數。挖礦本質上就是在求解一個謎題,不同的電子幣設置了不同的謎題。比如比特幣使用SHA-256、萊特幣使用Scrypt、以太坊使用Ethash。一個謎題的解的所有可能取值被稱為解的空間,挖礦就是在這些可能的取值中尋找一個解。
這些謎題都有如下共同的特點:沒有比窮舉法更有效的求解方法,解在空間中均勻分布,從而使每一次窮舉嘗試找到一個解的概率基本一致,解的空間足夠大,保證一定能夠找到,假設現在有一種電子幣,解所在的空間為0-99共100個數字,謎題為x<100,這個謎題非常簡單。