什么是比特币的挖矿难度:它又是如何计算的

比特币的难度是衡量在比特币区块链上挖掘到区块的难易程度。这是一个定制的评分系统,分值范围是1到(理论上)无穷大(例如,比特币的起始难度值为1,但在撰写本文时,比特币的难度值为27.55万亿)。

更具体地说,比特币的难度是衡量矿工计算出低于比特币网络设定的256位目标数字的有效哈希值的难度。当哈希值等于或低于这个目标数时,矿工则可以成功找到并解锁新区块。因此,该目标值越低,挖掘难度就越高。

比特币的难度调整确保了比特币网络按照预设定的发币计划稳步发展。在每2016个区块后比特币网络会自动调整其难度级别,时间框架大约为2周,矿工将之称为难度期。随着一个难度期的结束,另一个新的难度期会在难度调整后重新开始,这是为了确保矿工挖掘新区块的时间尽可能地接近10分钟的平均值。

当矿工在一个难度期内发现区块挖掘时长低于10分钟这个目标平均值时,比特币网络将会增加难度(算法目标数值减小);如果挖掘时长超过10分钟,网络难度会随之降低(算法目标数值变大)。

如下所示,比特币的难度作为比特币的重要组成部分,它证实了比特币的供应发行和区块确认间隔两者间的一致性。

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图一:减半机制下比特币总发行量和通胀率走势关系图

比特币难度计算

比特币矿工可以使用比特币节点轻松独立地确定当前的挖矿难度。其难度公式如下:

难度级别=难度目标值/当前难度值

难度目标值:比特币最大难度目标值(即比特币首次推出时的难度目标,当时难度值为 1)

当前目标值:由比特币网络确定256位进制数值。

在每个困难期开始时,比特币网络都会重新计算当前目标哈希值。它通过总结矿工在开采最后2,016个区块时所花费的总分钟数,并将这个数字除以协议的预期目标20,160分钟(2,016 个区块 x 10 分钟),然后将该比率乘以当前难度级别从而产生新的难度级别。

另外值得一提的是,为了防止网络难度的剧烈变化,比特币网络永远只能将难度调整为4的倍数。也就是说,每当发生难度调整时,比特币网络难度值最多增加300%或最多降低75%。

比特币挖矿难度如何影响算力价格和挖矿收益

比特币的价格和挖矿难度在短期内会影响算力价格(比特币挖矿盈利能力),而区块补贴减半对于算力价格的影响则是长期性的。在大多数情况下,比特币的价格和挖矿难度是影响算力价格的主要因素。

算力价格与挖矿难度呈负相关。比特币难度的增加会降低算力价格,而比特币难度的降低则会提高算力价格,因为矿工在一个低难度值的困难期发现区块所需的工作量更少。

这种相关性对于比特币计价下的算力价格始终是正确的(如下所示),但对于美元计价下的算力价格影响相对细微,因为美元计价下的算力价格直接受到比特币难度和比特币价格的影响。

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