一文看懂比特币挖矿难度调整全过程

比特币网络的挖矿难度从 16.6T 下降到 13.9T，降幅为 15.95%，为有史以来第二大降幅。 在这里，我们探索了基于 Coin Metrics 数据的比特币挖矿难度调整的历史。

比特币创世块诞生于2009年1月3日，挖矿难度也是从“1”开始，之后整整一年都没有变化。 为什么挖矿难度没有变化？ 中本聪不是完美地将比特币出块时间设计在“平均 10 分钟”左右吗？

事实上，在比特币诞生的第一年，挖矿难度其实下降了很多倍（比如比特币网络用了一个多月才挖完2016个区块），但是因为挖矿难度不能低1，所以这个号码没有变。

下图显示了整个 2009 年每天开采的比特币区块数量，您可以看到大多数区块的开采量都低于 144，这是预期的平均值。 2009 年，平均出块时间约为 20.8 分钟。

比特币全网未确认交易笔数为6112笔：金色财经消息，根据BTC.com数据，目前比特币全网未确认交易笔数为6112笔，全网算力为201.01 EH/ s，以 24 小时交易率为每秒 2.93 笔交易。 目前全网难度为28.59T，预计下一次难度下调1.22%至28.24T。 距离调整还有9天19小时。 [2022/4/5 14:04:14]

2009年12月30日，比特币挖矿难度首次调整，从1增加到1.1829，增加18.29%。 第二年，2010年，比特币挖矿难度持续增加，从1.18增加到14.5K，增加了12245倍！

事实上，从那时起比特币挖矿方式变化，比特币的挖矿难度每年都在增加，试图跟上价格上涨的步伐。

下表列出了自2009年以来比特币挖矿难度的年增长率：

2009 年：18.29%

2010年：1224363%（GPU挖矿开始）

2011 年：7908%

2012 年：157%

2013 年：39533%（开始 ASIC 挖矿）

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2014 年：3341%

2015 年：156%

2016 年：206%

2017 年：490%

2018 年：191%

2019：130%

2020 YTD：0.82%（2020 YTD 增长 20%，直到最后一次挖矿难度下降）

下图显示了比特币网络建立以来挖矿难度的变化趋势：

还有一个数据值得关注：比特币网络的挖矿难度一共变化了294次，其中挖矿难度增加了246次，减少了48次。

下图显示了比特币挖矿难度变化的历史变化（%）。 注意：Y 轴限制为 100%，但在 300% 处存在异常值。

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在比特币挖矿难度增幅中，排名前三的分别是：

1、2010年7月16日涨幅300%（值得一提：这是中本聪设计的挖矿难度最大值）；

2、2010年7月13日前三天涨幅为93.12%；

3、2011年5月26日，增幅为78.15%。

在246个挖矿难度增加中，120个是个位数增加，125个是两位数增加，1个是惊人的三位数增加！

接下来我们看一下比特币挖矿难度的降低：

比特币挖矿难度的首次下降发生在 2010 年 5 月 19 日，下降了 7.81%。 此外，比特币挖矿难度下降幅度最大的三个是：

1、2011年10月21日，减少18.03%；

2、2020年3月26日，跌幅为15.95%；

3、2018年12月3日，跌幅为15.13%。

另外，比特币历史上只有5次挖矿难度下降两位数！

这里有一些额外的好处：

比特币挖矿难度代表什么？

比特币区块头由三组区块元数据组成。 第一个是一组引用父块哈希的数据。 这组元数据用于将这个块连接到区块链中的前一个块。 第二组元数据，即 difficulty、timestamp 和 nonce，与挖矿竞争有关，第三组元数据是 merkle 树根（一种用于高效汇总区块中所有交易的数据结构）。 为了使块有效（又名“挖掘”），块头哈希必须低于某个值 L（称为目标值）。 哈希值的范围可以很大（2^256），但是目标值的集合要低很多。

在实践中，目标值 L 在每挖出 2016 个区块后进行调整比特币挖矿方式变化，与前一时期挖出一个区块所需时间的增减成正比。

挖矿难度 D 由目标值 L 推导出来。直观上，目标值 L 越小，越难找到有效的哈希值。

例如，如果给定时间段的平均出块时间为 11 分钟（比预期的 10 分钟间隔长 10%），则下一个比特币挖矿难度将增加 10%。

当前挖矿难度值为：13,912,524,048,945。 这个数字代表了挖一个比特币区块比原来的难度要难多少。 所以，你也可以理解为今天的比特币网络需要比原始区块多 13,912,524,048,945 倍的哈希值才能找到一个区块。

最后分享一个有趣的事情：假设比特币网络没有难度调整机制，同时拥有现在的网络算力，会是什么样子？ 如果是这样的话，平均挖出一个区块的时间为4.3*10^-11秒，换句话说，我们一秒可以挖出2.32*10^10个区块。