「知矿大学问答」什么是比特币的难度调整机制？

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 ÷（24×6）= 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，一些机枪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，一些机枪池又会把算力切过来。机枪池的存在，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，但由于机枪池的存在，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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