比特幣:一文了解比特幣挖礦難度調整全歷程

比特幣網絡的挖礦難度已經從 16.6 T 減少到 13.9 T，下降了 15.95％，并創下有史以來第二大跌幅。在此，我們將根據 Coin Metrics 數據探究一下比特幣挖礦難度調整的歷史。

比特幣創世區塊誕生于 2009 年 1 月 3 日，挖礦難度也從「1」開始，之后整整一年時間都沒有發生任何變動。為何挖礦難度沒有任何變動？中本聰不是將比特幣出塊時間完美地設計在「平均 10 分鐘」左右的嗎？

事實上，在比特幣誕生的第一年里，挖礦難度其實降低了很多倍（例如，比特幣網絡曾花了超過一個月時間才開采出 2016 個區塊），但因為挖礦難度不能低于 1，所以這個數字就一直沒有變化。

下面這張圖展示了整個 2009 年每天開采的比特幣區塊數量，你可以看到大多數區塊挖出的數量是低于 144 的，這也是預期的出塊平均值。2009 年，平均一個區塊的出塊時間大約是 20.8 分鐘。

O(1) Labs和RISC Zero提出在Optimism上??添加兩項 zk-proofs 的提案:7月21日消息，O(1) Labs 和 RISC Zero 的兩項提案正在 Optimism 推進，以向 OP 鏈添加 zk-proofs。這些提交是為了響應旨在實現安全高效的跨鏈通信的提案請求。Optimism 基金會正在直接聯系 O(1) 實驗室和 RISC Zero，以“啟動該項目并更詳細地討論期望”。

據悉，Zk-proof 基礎設施和工具公司 RISC Zero 建議升級 Optimism 現有的故障協議，使用零知識證明來確保 Optimism 上狀態更改的正確性，減少實現最終確定的時間。孵化 Mina 協議的 O(1) Labs 提議使用 Kimchi（Mina 協議目前使用的 zk 證明系統）創建一種新的防錯解決方案，以有效地證明交易的正確執行。然后，這些證明用于通過智能合約更新以太坊網絡的狀態。[2023/7/22 15:51:32]

比特幣挖礦難度上調3.4%至51.23T，再創歷史新高:6月1日消息，BTC.com 數據顯示，比特幣挖礦難度于區塊高度 792288 處迎來調整，挖礦難度上調 3.4% 至 51.23 T，再創歷史新高。目前全網平均算力為 376.23 EH/s。[2023/6/1 11:51:19]

2009 年 12 月 30 日，比特幣挖礦難度進行了第一次調整，從 1 增長到 1.1829，漲幅為 18.29％。第二年，也就是 2010 年，比特幣挖礦難度不斷增加，從 1.18 上升到 14.5K，增加了 12,245 倍！

事實上，從那時開始，比特幣挖礦難度每年都在增加，嘗試趕上價格漲幅。

以下羅列出從 2009 年開始比特幣挖礦難度年增長率：

2009：18.29％

數據：APT、APE、DYDX、LOOKS和GLMR將于四月份合計解鎖超7500萬美元的代幣:4月2日消息，據DeFiLlama數據顯示，四月將有APT、APE、DYDX、LOOKS和GLMR五個代幣啟動解鎖，總價值超7500萬美元，包括：4月10日1250萬枚LOOKS（價值約合1,825,538美元）、4月11日378,788枚DYDX（價值約合935,606美元）、4月12日3,210,145枚APT（價值約合3981萬美元）、4月16日7,343,750枚APE（價值約合3202萬美元）、以及4月18日1,479,167枚GLMR（價值約合557,102美元）。[2023/4/2 13:40:37]

2010 年：1224363％（開始進行 GPU 挖礦）

2011：7908％

Phantom宣布已兼容以太坊、Polygon和Solana上的所有應用:金色財經報道，Web3錢包Phantom宣布目前已兼容以太坊、Polygon和Solana上的所有應用，用戶可選擇MetaMask圖標連接或點擊瀏覽器錢包連接。Phantom還引入了默認應用錢包設置，允許選擇默認錢包或在每次連接錢包時被詢問。[2023/3/31 13:36:56]

2012：157％

2013 年：39533％（開始進行 ASIC 挖礦）

2014：3341％

2015：156％

2016：206％

2017：490％

2018：191％

2019：130％

微策略新任CFO：不會改變比特幣計劃，不打算出售任何比特幣:金色財經消息，MicroStrategy（微策略）新任CFO Andrew Kang表示，盡管最近比特幣有所下跌，但微策略不會改變比特幣計劃，不打算出售任何比特幣。（wsj）[2022/5/19 3:26:41]

2020 年至今：0.82％（直到最近一次挖礦難度下降前，2020 年初至今已增長 20 %)

下圖展示了自比特幣網絡成立以來挖礦難度走勢：

還有一個值得關注的統計數據：比特幣網絡挖礦難度總計變動了 294 次，其中挖礦難度增加 246 次，減少 48 次。

下圖展示比特幣挖礦難度變化歷史變動情況 (%) 。注意：Y 軸限制為 100％，但其實里面曾出現過一個 300％的異常值。

在比特幣挖礦難度上調中，排名前三的分別是：

1. 2010 年 7 月 16 日，漲幅為 300％（值得一提的是：這是中本聰設計的挖礦難度上浮最大值）；

2. 2010 年 7 月 13 日前三天，漲幅為 93.12％；

3. 2011 年 5 月 26 日，漲幅為 78.15％。

在 246 次挖礦難度上調中，有 120 次漲幅是個位數，有 125 次漲幅是兩位數，還有 1 次漲幅達到了驚人的三位數！

接下來，我們再來看看比特幣挖礦難度下調的情況：

比特幣挖礦難度第一次出現下降發生在 2010 年 5 月 19 日，降幅達到 7.81％。 此外，比特幣挖礦難度降幅最大的三次分別是：

1. 2011 年 10 月 21 日，降幅為 18.03％；

2. 2020 年 3 月 26 日，降幅為 15.95％；

3. 2018 年 12 月 3 日，降幅為 15.13％。

另外，比特幣歷史上只有 5 次挖礦難度降幅達到兩位數！

額外介紹一些福利小知識：

比特幣挖礦難度代表了什么？

比特幣區塊頭由三組區塊元數據組成。首先是一組引用父區塊哈希值的數據 , 這組元數據用于將該區塊與區塊鏈中前一區塊相連接，第二組元數據 , 即難度、時間戳和 nonce, 與挖礦競爭相關，第三組元數據是 merkle 樹根 (一種用來有效地總結區塊中所有交易的數據結構)。為了使一個區塊有效（又被稱作為「開采」），區塊頭哈希值必須低于某個值 L （稱為目標值）。哈希值范圍可能會非常龐大（2 ^ 256），但目標值集要低得多。

實際上，目標值 L 會在每 2016 個區塊被開采之后調整一次，與上一個時期開采一個區塊所需的時間增加 / 減少成比例。

挖礦難度 D 是依據目標值 L 中得出的，直觀上，目標值 L 越小，找到有效哈希的難度就越大。

例如，如果給定時間段的平均出塊時間為 11 分鐘（比預期的 10 分鐘間隔時間長 10％），則下一次比特幣挖礦難度將會增加 10％。

當前挖礦難度值是：13,912,524,048,945。該數字表示開采一個比特幣區塊要比原始難度難得多。因此，你也可以這么理解，如今比特幣網絡需要比初始區塊耗費 13,912,524,048,945 倍哈希才能找到一個區塊。

最后還想分享一個有趣的事：假設比特幣網絡沒有難度調整機制，同時還擁有當前網絡算力，會是什么樣子呢？如果是這樣的話，挖掘一個區塊的平均時間將會是 4.3*10^-11 秒，換句話說，我們一秒鐘可以挖出 2.32*10^10 個區塊。

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