比特幣挖礦難度是什么？關(guān)于比特幣挖礦難度你需要知道這些
比特幣挖礦是比特幣網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分，也是發(fā)行新幣的唯一機(jī)制。為了確保比特幣區(qū)塊大約每10 分鐘被發(fā)現(xiàn)一次，比特幣中設(shè)定有一個自動調(diào)整挖礦難度的系統(tǒng)。
本文教學(xué)將為您詳細(xì)介紹什么是比特幣挖礦難度，以及如何計算和調(diào)整挖礦的難度。
比特幣挖礦難度最新新聞及動態(tài)
根據(jù)CoinWarz 數(shù)據(jù)，比特幣挖礦難度正朝著連續(xù)第五次上升的方向發(fā)展。難度是BTC 區(qū)塊鏈內(nèi)建的一項指標(biāo)，用于控制礦工在網(wǎng)路上找到挖礦任務(wù)的難度。
比特幣網(wǎng)路的目標(biāo)區(qū)塊生成時間為10 分鐘。不過，近期礦工的平均區(qū)塊產(chǎn)生時間比這個時間更快。
比特幣挖礦難度數(shù)據(jù)資料來源：CoinWarz
比特幣礦工最近 平均每個區(qū)塊的挖礦時間為9.52 分鐘，這明顯快于預(yù)期。因此，預(yù)計區(qū)塊鏈挖礦難度將大幅提升，約5.1%。
BTC 網(wǎng)路大約每兩周調(diào)整一次難度，下次調(diào)整預(yù)計發(fā)生在世界標(biāo)準(zhǔn)時間9 月5 日凌晨4:25 左右。一旦調(diào)整完成，難度將飆升至歷史新高(ATH)，約為136.29 太赫茲。
比特幣挖礦如何運(yùn)作？
在開始理解比特幣挖礦難度意味著什么之前，我們需要知道比特幣挖礦原理。
比特幣挖礦對于比特幣網(wǎng)路及其原生加密貨幣BTC 至關(guān)重要。挖礦是比特幣共識系統(tǒng)的核心，即比特幣使用的協(xié)議系統(tǒng)，以確保所有分散式參與者，即「礦工」就進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈的新數(shù)據(jù)達(dá)成共識。
「礦工」使用專用設(shè)備來解決加密困難的難題。如果他們成功了，那么他們將有機(jī)會成功地將區(qū)塊添加到BTC 區(qū)塊鏈中。
為了確保新區(qū)塊以穩(wěn)定的速度添加，這些問題的難度會定期調(diào)整。
簡而言之，當(dāng)更多礦工加入網(wǎng)路時，開采比特幣就會變得更加困難，確保供應(yīng)保持可預(yù)測且系統(tǒng)安全。
什么是比特幣挖礦難度？
顧名思義，比特幣挖礦難度是指通過挖礦發(fā)現(xiàn)新的比特幣區(qū)塊所涉及的難度。
由于比特幣網(wǎng)路是完全分散的，而不是由任何單一的總體權(quán)威機(jī)構(gòu)運(yùn)行，因此使用了由比特幣的創(chuàng)造者中本聰（Satoshi Nakamoto）硬編碼到原始程式碼中的演算法。該演算法根據(jù)網(wǎng)路中有多少礦工不斷重新調(diào)整挖比特幣過程的難度，以確保以穩(wěn)定的速度發(fā)現(xiàn)區(qū)塊。
比特幣挖礦難度的重要性
比特幣挖礦難度演算法被程式設(shè)計為通過保持10 分鐘的持續(xù)時間來查找新區(qū)塊，以保持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。從本質(zhì)上講，整個網(wǎng)路中的一個礦工大約需要10 分鐘才能生成一個獲勝代碼，并贏得提出一個新的比特幣交易塊的權(quán)利，以將其添加到區(qū)塊鏈中。
為了保持這個頻率，該演算法介入并增加或減少挖掘比特幣的難度。每當(dāng)有礦工或采礦設(shè)備涌入時，它就會增加比特幣挖礦的難度；如果情況相反，該協(xié)定會降低采礦難度。比特幣網(wǎng)路的挖礦難度通過添加或減少目標(biāo)哈希值前面的零來改變。
目標(biāo)哈希是所有礦工都試圖擊敗的特定哈希（固定長度代碼）的名稱，生成隨機(jī)代碼且前面恰好具有等于或大于目標(biāo)哈希數(shù)的隨機(jī)代碼的人將被選為獲勝者。
如果沒有這樣的系統(tǒng)，隨著越來越多的礦工使用越來越復(fù)雜的設(shè)備加入網(wǎng)路，區(qū)塊可能會越來越快地被發(fā)現(xiàn)。這將導(dǎo)致新的比特幣以不可預(yù)測的速度進(jìn)入流通，并可能產(chǎn)生抑制其價值上漲的連鎖反應(yīng)。
什么決定了比特幣挖礦的難度？
比特幣挖礦難度主要由兩方面決定。
1.維護(hù)網(wǎng)絡(luò)完整性
挖比特幣的難度的水準(zhǔn)根據(jù)協(xié)定內(nèi)挖礦的難易程度而增加或減少，新的BTC 可以每10分鐘注入一次回圈供應(yīng)。為了確保這個時間不會改變比特幣協(xié)定，當(dāng)?shù)V工更容易挖礦時，將增加網(wǎng)路難度；當(dāng)?shù)V工更難挖礦時，將降低網(wǎng)路難度。
比特幣網(wǎng)路具有普遍的區(qū)塊難度，所有有效塊的哈希值必須低于目標(biāo)。礦池還具有特定于礦池的份額難度，可以設(shè)定共用的下限。
2.與哈希率的關(guān)系
判斷工作量證明網(wǎng)路運(yùn)行狀況的關(guān)鍵指標(biāo)之一是哈希率，哈希率展示了礦工在網(wǎng)路中的強(qiáng)大程度。比特幣網(wǎng)路哈希率越高，整體安全性和速度就越高。但是，這些網(wǎng)路需要控制其哈希率，以實現(xiàn)一致的區(qū)塊生產(chǎn)。這就是為什么當(dāng)哈希率變得高時，挖掘比特幣的難度最終也會變高，這使得礦工更難在網(wǎng)路內(nèi)輕松挖礦。
如何計算比特幣挖礦難度？
比特幣挖礦難度是用各種公式計算的。但是，最常見的一個是：難度級別=難度目標(biāo)/當(dāng)前目標(biāo)。
難度目標(biāo)是挖掘難度為1 的目標(biāo)哈希的十六進(jìn)位表示法。相反，當(dāng)前目標(biāo)是最近交易塊的目標(biāo)哈希。當(dāng)兩個值被除以時，它會產(chǎn)生一個整數(shù)，這是挖掘比特幣的難度級別。
例如，如果答案是24萬億，那么礦工在找到獲勝的哈希之前，預(yù)計會產(chǎn)生大約24萬億個哈希值。當(dāng)然，有時礦工可以幸運(yùn)地找到它，并且猜測要少得多。
比特幣挖礦難度多久調(diào)整一次？
比特幣的挖礦難度每2,016 個區(qū)塊更新一次（或大約每兩周更新一次）。這就是為什么每個2,016 個區(qū)塊間隔被稱為難度紀(jì) 元，因為網(wǎng)路決定了礦工過去兩周的活動是否減少了或增加了開采新區(qū)塊所需的時間。如果所需時間低于10 分鐘，則采礦難度將增加。當(dāng)區(qū)塊時間超過10分鐘時，情況正好相反。
透過將比特幣網(wǎng)路上找到2016 個交易區(qū)塊所需的標(biāo)準(zhǔn)時間與找到最后2,016 個區(qū)塊所需的時間進(jìn)行比較，可以對挖礦難度進(jìn)行調(diào)整。因此，挖掘2,016 區(qū)塊的預(yù)期時間為20,160 分鐘（即2016×10分鐘）。
該網(wǎng)路計算開采最后2,016 個區(qū)塊所需的總時間。標(biāo)準(zhǔn)20,160 分鐘（10 分鐘× 2,016 個方塊）與縮放上一個難度時間的比率乘以最近的難度級別。該計算將產(chǎn)生一個結(jié)果，該結(jié)果將確定采礦難度所需的百分比變化，這將使區(qū)塊時間達(dá)到所需的10 分鐘。也就是說，原始比特幣協(xié)定中的錯誤使得難度級別調(diào)整基于之前的2,015 個區(qū)塊，而不是理論上的2,016 個區(qū)塊。
雖然10 分鐘的區(qū)塊時間是目標(biāo)，但采礦難度不能改變?yōu)楫?dāng)前難度水準(zhǔn)的四倍以上或以下。每個難度紀(jì) 元的上限是+300% 的變化，而下限是-75% 的變化。該規(guī)則的實施是為了消除采礦難度的任何突然變化。
比特幣挖礦難度調(diào)整時間表
挖礦難度數(shù)字表示與基準(zhǔn)難度1（比特幣首次推出時最簡單的等級）相比，開采新區(qū)塊的難度有多大。例如，如果難度數(shù)字為10,000,000，則意味著挖掘一個區(qū)塊的難度比難度為1 時的難度增加了1000 萬倍。
以下為比特幣創(chuàng)世至今的難度調(diào)整時間表：
- 2009 比特幣剛出現(xiàn)時，BTC 采礦難度從最簡單的1 開始，中本聰使用基本CPU 來開采創(chuàng)世區(qū)塊。這個低數(shù)字表示開采區(qū)塊所需的競爭和運(yùn)算能力最小。
- 2010 年隨著GPU挖礦的出現(xiàn)導(dǎo)致挖礦難度首次大幅增加。到2010 年底，難度上升到14 左右，代表從休閑挖礦轉(zhuǎn)向更具競爭性的參與和更好的硬體。
- 2013 年，ASIC 礦機(jī)的引入導(dǎo)致難度大幅提升，因為與GPU 相比，它們提供了運(yùn)算能力的巨大提升。到2013 年底，BTC 挖礦難度飆升至約1,500,000,000，反映出ASIC技術(shù)的快速采用和網(wǎng)路哈希率的提高。
- 2017 年，比特幣首次牛市的到來以及挖礦硬體的改進(jìn)導(dǎo)致越來越多的礦工進(jìn)入市場，挖礦難度大幅增加。到該年底，BTC 挖礦難度達(dá)到約1,590,000,000,000，當(dāng)時比特幣價格接近20,000 美元。
- 2020 年，比特幣進(jìn)行第三次減半，區(qū)塊獎勵從12.5 BTC 削減至6.25 BTC，促使礦工參與度和獲利能力進(jìn)行調(diào)整，到該年底，比特幣挖礦難度攀升至18,600,000,000,000 左右。
- 2021 年，中國打擊挖礦導(dǎo)致算力急遽下降。 2021 年7 月難度下降28%，降至約14,400,000,000,000。這次下跌是比特幣史上最大的單次下調(diào)，展示了主要礦區(qū)的政策變化如何影響網(wǎng)路。不過到年底，BTC 挖礦難度恢復(fù)至約24,200,000,000,000。
- 2024 年隨著比特幣不斷創(chuàng)歷史新高，挖礦難度首度突破100T，反映出全球算力的顯著成長、挖礦硬體的進(jìn)步和更廣泛的采用。
比特幣挖礦難度的未來展望
比特幣似乎已經(jīng)很成熟，但它的未來還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到保證。
政府政策對采礦和難度調(diào)整的影響越來越大。 2022 年，哈薩克對采礦能源征稅，導(dǎo)致算力暫時下降，因為礦工面臨更高的成本。
另一方面，薩爾瓦多透過推廣地?zé)崮軄頁肀Р傻V業(yè)，這穩(wěn)定了算力并支持更高的難度。冰島和挪威也以其豐富的再生能源吸引了礦工，提供穩(wěn)定的算力并降低對環(huán)境的影響。
然而，挖礦難度的概念凸顯了PoW的環(huán)境挑戰(zhàn)。試錯計算中消耗的龐大能源導(dǎo)致瑞典等國家推行限制措施，這可能會重塑未來的采礦法規(guī)。以太坊將于2022 年過渡到權(quán)益證明（PoS），將其能源使用量削減99%，這表明可持續(xù)替代方案如何蓬勃發(fā)展，并增加了比特幣的創(chuàng)新壓力。
然而，PoW 仍然是比特幣安全模型的關(guān)鍵要素。挖礦所需的龐大能源消耗使得任何惡意行為者都很難改變區(qū)塊鏈或進(jìn)行攻擊。這種等級的安全性和彈性很難在其他系統(tǒng)中復(fù)制，雖然PoS 提供了環(huán)境優(yōu)勢，但PoW 在維護(hù)網(wǎng)路完整性方面表現(xiàn)出了強(qiáng)大的能力。
礦工們已經(jīng)開始適應(yīng)再生能源，例如加拿大的水力發(fā)電和美國的太陽能，有些甚至將多余的采礦熱量重新用于工業(yè)用途，以提高永續(xù)性。
量子計算提出了另一個潛在的挑戰(zhàn)，它能夠產(chǎn)生巨大的挖礦能力，產(chǎn)生可接受的哈希值的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于當(dāng)前的硬件，這可能會大大增加難度。盡管專家表示量子電腦的實用化還需要數(shù)年時間，但比特幣社群已經(jīng)在研究抗量子演算法以保護(hù)網(wǎng)路安全。
比特幣挖礦難度的未來是威脅和解決方案之間的平衡。其PoW 機(jī)制能否持續(xù)蓬勃發(fā)展取決于它如何適應(yīng)這些挑戰(zhàn)。
總結(jié)
比特幣挖礦難度是一項自動調(diào)整的機(jī)制，旨在確保區(qū)塊產(chǎn)生的平均時間維持在10 分鐘左右。當(dāng)算力（全網(wǎng)礦工的計算能力總和）增加，挖礦難度會隨之提高，反之則會下降。這項調(diào)整大約每兩周（或每2016 個區(qū)塊）發(fā)生一次，以維持比特幣發(fā)行速度的穩(wěn)定性。
專家指出，挖礦難度的自動調(diào)整是比特幣去中心化和穩(wěn)定的關(guān)鍵，它有效地抵御了算力波動帶來的潛在風(fēng)險，確保了網(wǎng)路的可靠性。
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