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「知矿大学问答」什么是比特币的难度调整机制?

2020-06-09 知矿大学 来源:区块链网络

栏目介绍

「知矿大学问答」是以问答的形式,邀请行业资深从业者,解答用户挖矿相关的提问。提出好问题并被采纳的用户,将会获得知矿大学精美周边一份。

来自 @我是矿工呀的提问:

比特币的挖矿难度是如何调整的?难度调整会带来哪些影响?

知矿大学小编 @JackyLHH的回答:

3月12日的市场暴跌,把比特币砸到了四千美元以下,同时也引发了“矿难”:蚂蚁S9、阿瓦隆A851等老矿机纷纷关机,比特币全网算力(七天平均)从暴跌前的116EHs下跌至最低点94EHs。

随后几天发生的比特币挖矿难度调整,难度下调了15.95%,这是比特币历史上的第二大调整幅度。


很多人有疑问,想知道比特币的难度调整机制是如何运转的?对矿工而言,有哪些影响?


01
什么是比特币的难度调整机制?

北京时间5月12日凌晨3点23分,比特币达到63万区块高度,比特币区块奖励顺利减半。其实,“比特币每四年减半”的说法并不准确,因为减半时间是根据区块高度来决定的:比特币每21万区块经历一次区块奖励减半。

所以,比特币的第一次区块奖励减半发生在区块高度21万,第二次发生在区块高度42万,今年5月份的史上第三次减半发生在区块高度63万。

那为什么大家常说“每四年减半”呢?因为比特币平均每10分钟出一个区块,21万个区块大约需要4年时间:

210000 ÷(365x24x6)≈ 4

那么,比特币如何保证平均每10分钟出一个区块的呢?这就要归功于难度调整机制了。

比特币系统规定,每2016个区块调整一次挖矿难度系数。如果还是按照平均每10分钟一个区块,一小时平均6个区块计算,比特币大概是每14天调整一次挖矿难度系数。

2016 ÷(24x6)= 14

那么,这个挖矿难度系数如何调整呢?

下一周期(2016个区块)的难度系数,取决于当前周期内2016个区块所花的时间。如果这个时间正好等于20160分钟(按照10分钟一个区块,2016个区块的出块时间期望值),则下一周期难度系数保持不变;如果大于20160分钟,则按比例下调,但最多下调75%;如果小于20160分钟,则难度按比例增加,但最大不能超过4倍。

依据的公式如下:

下一周期的难度系数=当前周期的难度系数 *(20160分钟÷当前周期2016个区块的实际出块时间)

举个例子,如果当前周期的难度系数是15T,2016个区块的实际出块时间是10080分钟,那么下一个周期的难度系数就是30T:

下一周期的难度系数 = 15T *(20160÷10080)= 30T


02
难度调整机制对挖矿的影响

由于比特币是每2016个区块调整一次难度系数,所以比特币的挖矿难度滞后于实际的算力变化。

举个例子,3月12日比特币暴跌后,一些老矿机比如蚂蚁S9陆陆续续关机下架,全网算力开始下跌,但3月9日~3月26日(区块高度620928~622943)这一周期内的挖矿难度一直是 16.55T。

在挖矿难度维持不变的一个周期内,如果BTC的价格下跌,挖矿的理论收益就会减少,一些机*池会立马把一部分算力切换到相同算法但挖矿收益更高的币种去(比如BCH、BSV)。如果挖矿难度不变,但币价上涨,一些机*池又会把算力切过来。机*池的存在,会把BTC、BCH、BSV的挖矿收益差距逐渐抹平。

比特币的挖矿难度也是一个风向标。在难度小或者持续下跌的时候,说明全网算力在下降,整个挖矿行业在变冷;挖矿难度大或者持续上升的时候,说明有更多的矿机上架运行,市场信心十足,整个挖矿行业在回暖。

对于想要入场挖矿的矿工而言,由于挖矿难度、全网算力、币价这三个因素是动态变化的,所以在决定入场时间时,不妨关注下挖矿收益这个参数。


▲BTC、BCH近两年的挖矿收益走势图

长远来看,挖矿行业会趋于完全竞争的成熟市场,挖矿收益也会逐渐下降,但目前挖矿行业距离成熟市场还很远,依旧有利可图。

03
小结

比特币每2016个区块调整一次挖矿难度,调整的幅度是这2016个区块的实际出块时间与理论时间20160分钟的比值。因为难度调整机制的存在,才使得比特币能维持平均每10分钟出一个区块。

比特币的难度调整滞后于实际算力的变化,但由于机*池的存在,BTC、BCH、BSV的挖矿收益会趋于一致。目前,挖矿行业还远未成熟,挖矿依然有利可图。

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编译者/作者:知矿大学

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