什么是挖矿难度以及如何计算挖矿难度

挖矿难度计算挖矿难度Difficulty动态调整

为什么计算能力会发生变化？ 这与比特币协议设计有关。 中本聪在设计比特币时，加入了挖矿难度调整机制，使比特币的出块时间理想地恒定在10分钟左右。 比特币协议规定，每2016个区块，会根据过去2016个区块的总时间自动调整下一个2016个区块的挖矿难度。 理想情况下，2016 个区块需要两周（2016*10s）。 如果实际时间少于两周，则增加难度，如果超过两周，则降低难度。

最初怎样加入比特币，中本聪设计了一个公平的、完全去中心化的数字货币系统，每个人都可以使用个人电脑进行挖矿。 但是在盈利的时候，不断有大量新的算力加入，矿工之间的竞争激烈，以至于单个矿工的挖矿成功率几乎为零。 2011年开始出现矿池，大量矿工加入矿池稳定收益，摊薄成本。 大量算力的融合，使得比特币的挖矿难度越来越大。 数字货币挖矿行业就像一场军事竞赛。 挖矿设备不断更新迭代，不再遵循摩尔定律。 专业矿机针对哈希算法、散热、能耗进行了优化，脱离了比特币网络节点运行数千次普通计算，公平参与挖矿的初衷。 矿池占用的算力也让比特币的风险始终存在：51%算力攻击。

挖矿难度计算公式

找到一个随机数需要多少算力取决于当前区块的挖矿难度。 难度越大，需要的计算能力就越大。 但挖矿难度并不包含在区块信息中，只是在网络节点中按照规则动态计算，公式如下：D=T1 /T

字母T是Target的缩写怎样加入比特币，字母D是DiFFiculty的缩写。 T1和T都是一个256位的大数，T1是一个很大的常数2 256−32−1。 根据公式，T越小，挖矿难度D越大。

根据公式，当T=0

当 时，D 为无穷大，即无法计算结果。 好在T不会为0，最小值为1，此时难度值最大，为2256−32−1=2224−1。 当 T=T1

，最小难度值为1。

目标值 目标与挖矿难度换算

为了方便人类直观估计难度，比特币协议将大数T转换为

压缩成浮点数记录在区块头中，字段为bits。

如果一个块的目标值为0x1b0404cb，则转换后的目标值为：0x0404cb×256(0x1b−3)。

T 使用类似浮点数的压缩表示 4 进行压缩。 压缩计算过程如下：

将数字转换为基数 256。

如果第一位大于127（0x7f），则在前面加一个0。

压缩结果中的第一位存储 256 进制数中的位数。

后三位存放256号的前三位，不足三位则从末尾补零。