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区块难度对于挖矿有何影响

发布时间: 2024-09-12 21:31:27

Ⅰ 什么是比特币挖矿难度如何调整原理是什么

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。

Ⅱ 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。

Ⅲ eth难度系数影响什么

eth难度系数直接影响着产币的效率和价值

难度一词来源于区块链技术的先驱比特币,用来度量挖出一个区块平均需要的运算次数。挖矿本质上就是在求解一个谜题,不同的电子币设置了不同的谜题。比如比特币使用SHA-256、莱特币使用Scrypt、以太坊使用Ethash。一个谜题的解的所有可能取值被称为解的空间,挖矿就是在这些可能的取值中寻找一个解。

这些谜题都有如下共同的特点:没有比穷举法更有效的求解方法,解在空间中均匀分布,从而使每一次穷举尝试找到一个解的概率基本一致,解的空间足够大,保证一定能够找到,假设现在有一种电子币,解所在的空间为0-99共100个数字,谜题为x<100,这个谜题非常简单。

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