全网算力挖矿难度关系
比特币挖矿难度(Difficulty)，是对挖矿困难程度的度量，挖矿难度越大，挖出区块就越困难。目标值(Target)与挖矿难度成反比。难度越高，目标值越小。而难度目标是目标值通过转化得到，是一个只有 4 个字节的字段(为了便于理解，本文将难度目标等同目标值处理)。比特币系统正是通过调整区块头中难度目标来控制挖出区块所需平均时间的。
目标值是个长度为 256 比特的字符串，换句话说目标值约有 2^256 种可能的取值。调整难度目标就是调整目标值在整个输出空间的占比。
举例说明：挖矿就如射击，所有射出去的子弹都会落在一个很大的靶子上。难度目标就是这个大靶子上圈出一个范围，这个范围越小，被射中的难度就越高。调节难度目标，就是调节这个圈在整个靶子上的占比。
挖矿算力增大，单位时间射击的次数就越多，目标范围被射中所需的时间就越短。反之，挖矿算力减小，目标范围被击中所需的时间就越长。而比特币系统追求的平均出块时间为 10 分钟，这时候就需要调整难度目标来实现。
02 如何调整难度目标？
比特币系统是怎样调整难度目标的呢？在《白话区块链入门 080 | 数说比特币，了解 比特币 必须知道这 10 个数字》一文中，我们介绍了比特币系统每过 2016 区块(大约为 14 天时间)，会自动调整一次难度目标。所有区块高度为 2016 整数倍的区块，系统就会自动调整难度目标。如果上一个难度目标调整周期(也就是之前 2016 个区块)，平均出块时间大于 10 分钟，说明挖矿难度偏高，需要降低挖矿难度，增大难度目标(准确地说是目标值);反之，前一个难度目标调整周期，平均出块时间小于 10 分钟，说明挖矿难度偏低，需要缩小难度目标。
03 难度目标的可调范围
比特币系统设定，难度目标上调和下调的范围都有 4 倍的限制。举例说明：假设上一个难度目标调整周期内的 2016 个区块，由于算力暴涨，只用 7 天就全部挖出来了，通过难度目标调整，将难度目标缩小一倍，可以将平均出块时间维持在 10 分钟左右，但如果算力暴涨，前 2016 个区块全部挖出只用了 1 天，那么难度目标最小只能调整为原来的四分之一。
04 总结
比特币的算力是持续波动的，比特币系统通过难度目标的调整，使得平均出块时间维持在 10 分钟左右。难度目标和挖矿难度成反比，挖矿难度越大，难度目标越小。当区块高度为 2016 的整数倍时，比特币系统就会在该区块上，自动调整难度目标。如果上一个难度目标调整周期内，平均出块时间超过 10 分钟，那么降低挖矿难度，增大难度目标;反之则提高挖矿难度，减小难度目标。难度目标上调和下调的范围都有 4 倍的限制。
比特币每 2016 个区块(大约 14 天)调整一次挖矿难度，相比于 BCH 每个区块都调整(大约 10 分钟调整一次)，有明显的滞后性。你认为是哪种调整方式更合理呢？为什么呢？欢迎在留言区分享你的观点。
② 比特币算力大幅下降，会有什么影响
1、低成本的币可能增加市场的抛压
尤其是7nm矿机的大规模上市，其挖矿成本在26000人民币上下， 对于矿工而言，仍有较大的利润空间，出于运营维护矿场日常的需求，必然存在部分抛压，算力的下降，反倒会减少市场上流动的币。
2、矿机商为了新矿机的销售，可能通过打压币价，淘汰老矿机，从而增加新矿机的销售量
以上一款主流老矿机蚂蚁S9为例，当算力增加到100EH/S时，只要币价达到7000美元左右，蚂蚁S9以上的老旧矿机都将淘汰，只要这样的币价维持2个月左右，将倒逼矿场与矿工出清老矿机，购买新的大算力矿机。
3、当前市场普遍看好减半行情，为了减少下降的阻力，极有可能会经历一波下行
为减轻减半的下降主力，市场有较大的可能经历一波下行，矿场与矿工为了为了锁定挖矿的收益，有较大的可能采取套保措施，从某种程度上，会增加市场的下降阻力，增加上行的风险。
也就是说算力下降的背后，是由于币价的下行，以及7nm矿机的投产，在利润空间增大的刺激下，市场购买大量新型矿机，投入到挖矿中，从而造成比特币算力的下降。
众所周知，算力的大幅上涨，是币价上涨的结果，而不是币价上涨的原因。反倒是大算力矿机投产导致的算力的快速上涨，增加了比特币的抛压，增加了下行的风险。
比特币算力下降影响价格吗？
首先，如果BTC的价格可以维持，目前还在挖矿的矿工利润上升了，而且上升的比例不止15%，举个简单的例子，假如之前有矿工电费成本10元，能挖到20元的币，利润是10元，难度下降之后，能多挖15%的币，就是23元，电费成本不变，利润就是13元，利润上升了30%。前段时间币圈有大佬说矿场和部分矿工可能在托盘，因为BTC的价格即将跌破他们的关机价，现在来看，由于利润上升，他们的底线可能会下调，短期内对比特币的价格可能是一个利空，不过影响BTC价格的因素还有很多，我们可以拭目以待。
比特币算力下降意味着什么？以上就是比特币算力下降意味着什么的相关内容，其实挖比特币的算力实质上是一直在求解，这样就能保证最长的链条拥有全网最大的工作量，从而不会被更改，这样也就实现了比特币系统是坚固的，是不会被人攻击的，也就是说比特币算力是为了维护比特币网络的安全，因此比特币算力对于比特币来说是非常重要的，而对于矿工来说，比特币算力也是极为重要的，毕竟比特币算力的变化直接影响矿工挖矿的难度。
比特币挖矿赚不赚钱，有5个非常关键的数据对其产生影响:比特币价格、算力、电费成本、全网挖矿难度、矿机成本价。后面4个因素，彼此之间互相影响，最后可能对BTC价格产生影响。
4月6日，一篇题为《中国比特币区块链运行的碳排放量与可持续性的政策评估》的论文发表在了《自然通讯》上，来自中国科学院、清华大学学者的这篇论文，引发了中国甚至海外媒体的关注。在国家的「双控」目标下，新疆、内蒙等地的火力发电的矿场被迫停止运营。在针对比特币挖矿的监管要求下达后，近期比特币全网算力暴跌了20%。
那么比特币全网算力大跌以后对广大矿工有什么影响呢？首先咱们要这里先解释一下什么是挖矿难度调整。中本聪在发明比特币时，将难度调整的逻辑写在了代码中，每个全节点中独立自动发生。这个逻辑是：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。概括来说，挖矿难度调整是为了调整出块（比特币）的快慢，难度越高出块越慢，难度越低出块越快。
从上图可以看出，预测挖矿难度会在5月30日下降到21.86T，不难猜测，近期的难度下降比较明显的原因有两方面：1、国家监管出拳，整顿内蒙、新疆等地的虚拟货币矿场，矿场停运导致的全网算力下降。2、BTC价格大幅下跌，导致老的矿机已经不赚钱，这部分矿机的关机会导致全网算力下降。
那么全网算力、挖矿难度是一个什么样的关系呢？这里有一个逻辑，全网算力下降说明挖矿的人少了，导致的结果是出块的速度加快，也就是挖矿难度下降了。那么咱们是不是可以这么理解：全网算力下降，致使挖矿难度下降，矿工更容易挖到比特币了呢？
更好挖了，钱都让别人赚去了
③ 浠ュお甯佹庝箞鏍风湅绠
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④ 自学区块链（六）BTC-挖矿难度
我们来看下挖矿的计算公式
H(block 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block 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。
⑤ 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：， 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