一文了解比特币挖矿难度调整全历程

比特币网络的挖矿难度已经从 16.6 T 减少到 13.9 T，下降了 15.95％，并创下有史以来第二大跌幅。在此，我们将根据 Coin Metrics 数据探究一下比特币挖矿难度调整的历史。

比特币创世区块诞生于 2009 年 1 月 3 日，挖矿难度也从「1」开始，之后整整一年时间都没有发生任何变动。为何挖矿难度没有任何变动？中本聪不是将比特币出块时间完美地设计在「平均 10 分钟」左右的吗？

事实上，在比特币诞生的第一年里，挖矿难度其实降低了很多倍（例如，比特币网络曾花了超过一个月时间才开采出 2016 个区块），但因为挖矿难度不能低于 1，所以这个数字就一直没有变化。

下面这张图展示了整个 2009 年每天开采的比特币区块数量，你可以看到大多数区块挖出的数量是低于 144 的，这也是预期的出块平均值。2009 年，平均一个区块的出块时间大约是 20.8 分钟。

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2009 年 12 月 30 日，比特币挖矿难度进行了第一次调整，从 1 增长到 1.1829，涨幅为 18.29％。第二年，也就是 2010 年，比特币挖矿难度不断增加，从 1.18 上升到 14.5K，增加了 12,245 倍！

事实上，从那时开始，比特币挖矿难度每年都在增加，尝试赶上价格涨幅。

以下罗列出从 2009 年开始比特币挖矿难度年增长率：

2009：18.29％

2010 年：1224363％（开始进行 GPU 挖矿）

2011：7908％

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2012：157％

2013 年：39533％（开始进行 ASIC 挖矿）

2014：3341％

2015：156％

2016：206％

2017：490％

2018：191％

2019：130％

2020 年至今：0.82％（直到最近一次挖矿难度下降前，2020 年初至今已增长 20 %)

下图展示了自比特币网络成立以来挖矿难度走势：

金色财经挖矿数据播报：ETH今日全网算力上涨1.22%:金色财经报道，据蜘蛛矿池数据显示：

BTC全网算力152.256EH/s，挖矿难度20.60T，目前区块高度665669，理论收益0.00000695/T/天。

ETH全网算力321.643TH/s，挖矿难度4139.00T，目前区块高度11637590，理论收益0.01020432/100MH/天。

BSV全网算力0.837EH/s，挖矿难度0.10T，目前区块高度669637，理论收益0.00107472/T/天。

BCH全网算力1.513EH/s，挖矿难度0.26，目前区块高度669985，理论收益0.00059466/T/天。[2021/1/12 15:57:16]

还有一个值得关注的统计数据：比特币网络挖矿难度总计变动了 294 次，其中挖矿难度增加 246 次，减少 48 次。

下图展示比特币挖矿难度变化历史变动情况 (%) 。注意：Y 轴限制为 100％，但其实里面曾出现过一个 300％的异常值。

在比特币挖矿难度上调中，排名前三的分别是：

1. 2010 年 7 月 16 日，涨幅为 300％（值得一提的是：这是中本聪设计的挖矿难度上浮最大值）；

2. 2010 年 7 月 13 日前三天，涨幅为 93.12％；

3. 2011 年 5 月 26 日，涨幅为 78.15％。

在 246 次挖矿难度上调中，有 120 次涨幅是个位数，有 125 次涨幅是两位数，还有 1 次涨幅达到了惊人的三位数！

接下来，我们再来看看比特币挖矿难度下调的情况：

比特币挖矿难度第一次出现下降发生在 2010 年 5 月 19 日，降幅达到 7.81％。 此外，比特币挖矿难度降幅最大的三次分别是：

1. 2011 年 10 月 21 日，降幅为 18.03％；

2. 2020 年 3 月 26 日，降幅为 15.95％；

3. 2018 年 12 月 3 日，降幅为 15.13％。

另外，比特币历史上只有 5 次挖矿难度降幅达到两位数！

额外介绍一些福利小知识：

比特币挖矿难度代表了什么？

比特币区块头由三组区块元数据组成。首先是一组引用父区块哈希值的数据 , 这组元数据用于将该区块与区块链中前一区块相连接，第二组元数据 , 即难度、时间戳和 nonce, 与挖矿竞争相关，第三组元数据是 merkle 树根 (一种用来有效地总结区块中所有交易的数据结构)。为了使一个区块有效（又被称作为「开采」），区块头哈希值必须低于某个值 L （称为目标值）。哈希值范围可能会非常庞大（2 ^ 256），但目标值集要低得多。

实际上，目标值 L 会在每 2016 个区块被开采之后调整一次，与上一个时期开采一个区块所需的时间增加 / 减少成比例。

挖矿难度 D 是依据目标值 L 中得出的，直观上，目标值 L 越小，找到有效哈希的难度就越大。

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 分钟间隔时间长 10％），则下一次比特币挖矿难度将会增加 10％。

当前挖矿难度值是：13,912,524,048,945。该数字表示开采一个比特币区块要比原始难度难得多。因此，你也可以这么理解，如今比特币网络需要比初始区块耗费 13,912,524,048,945 倍哈希才能找到一个区块。

最后还想分享一个有趣的事：假设比特币网络没有难度调整机制，同时还拥有当前网络算力，会是什么样子呢？如果是这样的话，挖掘一个区块的平均时间将会是 4.3*10^-11 秒，换句话说，我们一秒钟可以挖出 2.32*10^10 个区块。

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