比特幣:白話區塊鏈入門085 | 比特幣是如何維持平均10分鐘出一個區塊的

作者 | 晏文春出品｜白話區塊鏈

之前有讀者在《白話區塊鏈入門038 |  比特幣礦工一天賺多少錢？》留言區提問：

1、誰最先找出難題的答案，誰就獲得了這一次的記賬權，其中比特幣系統出的難題是什么樣子的？2、隨全網算力的提高，難題的的難度系數亦提高，這是怎么實現的？

對于第一個問題，白話區塊鏈曾在《一個經典的故事，讓你3分鐘搞懂比特幣挖礦》一文給出過解釋：

比特幣系統給礦工出的難題就是讓礦工找出符合要求的隨機數。礦工構造區塊，確定區塊頭中其他5個字段，另一個需要不斷試錯的變量就是隨機數。只有符合要求的隨機數才能召喚“神龍”。符合要求的意思是：對整個區塊頭取哈希值，使得該哈希值小等于難度目標（準確的說是小于目標值Target）。

美國審計監督機構：將加大對審計人員涉及加密貨幣交易的監督力度:金色財經報道，美國審計監管機構周三表示，審計人員在審查涉及加密貨幣的公司的財務報表時，在根除異常交易和評估加密貨幣開采收入是否正確入賬方面存在不足。美國上市公司會計監督委員會（PCAOB）發布了一份對數年檢查結果的高規格概述，評估了審計師如何測試其客戶的加密交易或持有的資產。作為針對新出現的審計風險的跨公司審查的一部分，該委員會將在今年加大這些監督力度，并將審查審計師如何應對具有大量加密交易和持有的客戶的欺詐風險。委員會檢查部門負責人Botic表示，若看到加密貨幣對公司的財務報表或公司的活動有重要影響，則將對其進行檢查。[2023/6/15 21:37:35]

我們今天主要來回答第二個問題：比特幣系統挖礦難度目標是什么，它是怎么調整的？

NFT收藏家意外銷毀價值12.9萬美元的CryptoPunk:金色財經報道，一位 NFT 收藏家表示，他不小心燒毀了一個 CryptoPunk #685。價值約 12.9 萬美元。[2023/4/10 13:53:55]

 01 什么是難度目標？

難度目標是比特幣系統中調控挖出區塊所用平均時間的參數，是區塊頭中6個字段之一。

比特幣挖礦難度（Difficulty），是對挖礦困難程度的度量，挖礦難度越大，挖出區塊就越困難。目標值（Target）與挖礦難度成反比。難度越高，目標值越小。而難度目標是目標值通過轉化得到，是一個只有4個字節的字段（為了便于理解，本文將難度目標等同目標值處理）。比特幣系統正是通過調整區塊頭中難度目標來控制挖出區塊所需平均時間的。

數據：加密衍生品交易量激增，占交易所總交易量的60%以上:金色財經報道，衍生品交易所Deribit的數據顯示，比特幣期權的未平倉頭寸激增，近幾天合約數量升至歷史最高水平。從另一個角度來看，以比特幣本身衡量，其未平倉頭寸也出現了增長。與此同時，期權交易量也有所上升，一些交易員認為這是一個跡象，表明新的參與者可能正在進入市場。根據CryptoCompare的數據，衍生品交易量目前占加密交易所（包括現貨）總交易量的60%以上。

Deribit首席商務官Luuk Strijers表示，期權交易量最近有所上升，尤其是交易員預計銀行業危機期間市場將出現高波動。他補充說：“去年11月和12月與客戶的談話都是關于保護、信任和安全的。現在輪到機會了。人們正在回歸交易衍生品”。（彭博社）[2023/3/22 13:20:11]

目標值是個長度為256比特的字符串，換句話說目標值約有2^256種可能的取值。調整難度目標就是調整目標值在整個輸出空間的占比。

Watch to Earn項目Rocket Video完成800萬美元種子輪融資，將于7月12號正式發布:7月11日消息，Rocket Video已于今年5月完成800萬美元種子輪融資。據悉，Rocket Video定位為Web3的Tiktok，通過將區塊鏈技術與短視頻相結合，致力于為Web3.0創作者和內容消費者建立一個全新的互惠分布式創作者經濟生態系統。

同時，其App在6月1日已開啟內測，在成功經過40多天的Beta版測試之后，該項目將于7月12日正式發布上線，其代幣RVT也將于近日上線PancakeSwap。[2022/7/11 2:05:46]

舉例說明：挖礦就如射擊，所有射出去的子彈都會落在一個很大的靶子上。難度目標就是這個大靶子上圈出一個范圍，這個范圍越小，被射中的難度就越高。調節難度目標，就是調節這個圈在整個靶子上的占比。

挖礦算力增大，單位時間射擊的次數就越多，目標范圍被射中所需的時間就越短。反之，挖礦算力減小，目標范圍被擊中所需的時間就越長。而比特幣系統追求的平均出塊時間為10分鐘，這時候就需要調整難度目標來實現。

 02 如何調整難度目標？

比特幣系統是怎樣調整難度目標的呢？在《白話區塊鏈入門080 |數說比特幣，了解比特幣必須知道這10個數字》一文中，我們介紹了比特幣系統每過2016區塊（大約為14天時間），會自動調整一次難度目標。所有區塊高度為2016整數倍的區塊，系統就會自動調整難度目標。如果上一個難度目標調整周期（也就是之前2016個區塊），平均出塊時間大于10分鐘，說明挖礦難度偏高，需要降低挖礦難度，增大難度目標（準確地說是目標值）；反之，前一個難度目標調整周期，平均出塊時間小于10分鐘，說明挖礦難度偏低，需要縮小難度目標。

 03 難度目標的可調范圍

比特幣系統設定，難度目標上調和下調的范圍都有4倍的限制。舉例說明：假設上一個難度目標調整周期內的2016個區塊，由于算力暴漲，只用7天就全部挖出來了，通過難度目標調整，將難度目標縮小一倍，可以將平均出塊時間維持在10分鐘左右，但如果算力暴漲，前2016個區塊全部挖出只用了1天，那么難度目標最小只能調整為原來的四分之一。

 04 總結

比特幣的算力是持續波動的，比特幣系統通過難度目標的調整，使得平均出塊時間維持在10分鐘左右。難度目標和挖礦難度成反比，挖礦難度越大，難度目標越小。當區塊高度為2016的整數倍時，比特幣系統就會在該區塊上，自動調整難度目標。如果上一個難度目標調整周期內，平均出塊時間超過10分鐘，那么降低挖礦難度，增大難度目標；反之則提高挖礦難度，減小難度目標。難度目標上調和下調的范圍都有4倍的限制。

比特幣每2016個區塊（大約14天）調整一次挖礦難度，相比于BCH每個區塊都調整（大約10分鐘調整一次），有明顯的滯后性。你認為是哪種調整方式更合理呢？為什么呢？歡迎在留言區分享你的觀點。

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