比特幣挖礦難度是什麼？關於比特幣挖礦難度你需要知道這些

比特幣挖礦是比特幣網絡安全的重要組成部分，也是發行新幣的唯一機制。為了確保比特幣區塊大約每 10 分鐘被發現一次，比特幣中設定有一個自動調整挖礦難度的系統。

本文教學將為您詳細介紹什麼是比特幣挖礦難度，以及如何計算和調整挖礦的難度。

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比特幣挖礦難度最新新聞及動態

比特幣挖礦難度衡量的是在比特幣區塊鏈上找到新區塊的難度。比特幣網路每 2,016 個區塊（大約每兩週）重新校準該數字，以確保一致的區塊發現速度。

在 11 月 19 日，比特幣挖礦難度創下 102.29 兆 (T) 的歷史新高，這加大了小型礦商的壓力，這些礦商可能沒有與上市競爭對手一樣多的現金來維持礦機運轉。

截止目前，比特幣今年迄今難度調整了 23 次，幾乎 60% 的時間都是積極調整，難度增加。

難度上升加大了礦工的壓力，直接影響他們的獲利能力和長期生存能力。規模較小的私人礦業公司在這些變化中首當其衝。與大型上市公司不同，小型業者往往因資本有限而苦苦掙扎，因此在困難時期難以升級設備或維持營運。

與此同時，根據 Glassnode 的數據，比特幣的哈希率（用於挖礦和處理交易的總計算能力的指標）上週創下了 7 天平均每秒 755 exahashes (EH/s) 的紀錄。

根據 The Block報道，這一里程碑標誌著算力首次超過 750 EH/s 。這一上升表明礦商在日益困難的情況下集體努力提高能力並保持競爭力。

CryptoQuant 撰稿人 Yonsei_dent 表示， 由於沒有足夠的交易費用，日益激烈的挖礦競爭給該行業帶來了挑戰。因此，由於比特幣算力和難度都創下歷史新高，採礦業的可持續性受到威脅。

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比特幣挖礦如何運作？

在開始理解比特幣挖礦難度意味著什麼之前，我們需要知道比特幣挖礦原理。

比特幣挖礦對於比特幣網路及其原生加密貨幣 BTC 至關重要。挖礦是比特幣共識系統的核心，即比特幣使用的協議系統，以確保所有分散式參與者，即「礦工」就進入區塊鏈的新數據達成共識。

「礦工」使用專用設備來解決加密困難的難題。如果他們成功了，那麼他們將有機會成功地將區塊添加到 BTC 區塊鏈中。

為了確保新區塊以穩定的速度添加，這些問題的難度會定期調整。

簡而言之，當更多礦工加入網路時，開採比特幣就會變得更加困難，確保供應保持可預測且系統安全。

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什麼是比特幣挖礦難度？

顧名思義，比特幣挖礦難度是指通過挖礦發現新的比特幣區塊所涉及的難度。

由於比特幣網路是完全分散的，而不是由任何單一的總體權威機構運行，因此使用了由比特幣的創造者中本聰（Satoshi Nakamoto）硬編碼到原始程式碼中的演算法。該演算法根據網路中有多少礦工不斷重新調整挖比特幣過程的難度，以確保以穩定的速度發現區塊。

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比特幣挖礦難度的重要性

比特幣挖礦難度演算法被程式設計為通過保持 10 分鐘的持續時間來查找新區塊，以保持整個系統的穩定。從本質上講，整個網路中的一個礦工大約需要 10 分鐘才能生成一個獲勝代碼，並贏得提出一個新的比特幣交易塊的權利，以將其添加到區塊鏈中。

為了保持這個頻率，該演算法介入並增加或減少挖掘比特幣的難度。每當有礦工或採礦設備湧入時，它就會增加比特幣挖礦的難度；如果情況相反，該協定會降低採礦難度。比特幣網路的挖礦難度通過添加或減少目標哈希值前面的零來改變。

目標哈希是所有礦工都試圖擊敗的特定哈希（固定長度代碼）的名稱，生成隨機代碼且前面恰好具有等於或大於目標哈希數的隨機代碼的人將被選為獲勝者。

如果沒有這樣的系統，隨著越來越多的礦工使用越來越複雜的設備加入網路，區塊可能會越來越快地被發現。這將導致新的比特幣以不可預測的速度進入流通，並可能產生抑制其價值上漲的連鎖反應。

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什麼決定了比特幣挖礦的難度？

比特幣挖礦難度主要由兩方面決定。

1.維護網络完整性

挖比特幣的難度的水準根據協定內挖礦的難易程度而增加或減少，新的 BTC 可以每10分鐘注入一次迴圈供應。為了確保這個時間不會改變比特幣協定，當礦工更容易挖礦時，將增加網路難度；當礦工更難挖礦時，將降低網路難度。

比特幣網路具有普遍的區塊難度，所有有效塊的哈希值必須低於目標。礦池還具有特定於礦池的份額難度，可以設定共用的下限。

2.与哈希率的关系

判斷工作量證明網路運行狀況的關鍵指標之一是哈希率，哈希率展示了礦工在網路中的強大程度。比特幣網路哈希率越高，整體安全性和速度就越高。但是，這些網路需要控制其哈希率，以實現一致的區塊生產。這就是為什麼當哈希率變得高時，挖掘比特幣的難度最終也會變高，這使得礦工更難在網路內輕鬆挖礦。

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如何計算比特幣挖礦難度？

比特幣挖礦難度是用各種公式計算的。但是，最常見的一個是：難度級別=難度目標/當前目標。

難度目標是挖掘難度為 1 的目標哈希的十六進位表示法。相反，當前目標是最近交易塊的目標哈希。當兩個值被除以時，它會產生一個整數，這是挖掘比特幣的難度級別。

例如，如果答案是24萬億，那麼礦工在找到獲勝的哈希之前，預計會產生大約24萬億個哈希值。當然，有時礦工可以幸運地找到它，並且猜測要少得多。

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比特幣挖礦難度多久調整一次？

比特幣的挖礦難度每 2,016 個區塊更新一次（或大約每兩周更新一次）。這就是為什麼每個 2,016 個區塊間隔被稱為難度紀元，因為網路決定了礦工過去兩周的活動是否減少了或增加了開採新區塊所需的時間。如果所需時間低於 10 分鐘，則採礦難度將增加。當區塊時間超過10分鐘時，情況正好相反。

透過將比特幣網路上找到 2016 個交易區塊所需的標準時間與找到最後 2,016 個區塊所需的時間進行比較，可以對挖礦難度進行調整。因此，挖掘 2,016 區塊的預期時間為 20,160 分鐘（即2016×10分鐘）。

該網路計算開採最後 2,016 個區塊所需的總時間。標準 20,160 分鐘（10 分鐘 × 2,016 個方塊）與縮放上一個難度時間的比率乘以最近的難度級別。該計算將產生一個結果，該結果將確定採礦難度所需的百分比變化，這將使區塊時間達到所需的 10 分鐘。也就是說，原始比特幣協定中的錯誤使得難度級別調整基於之前的 2,015 個區塊，而不是理論上的 2,016 個區塊。

雖然 10 分鐘的區塊時間是目標，但採礦難度不能改變為當前難度水準的四倍以上或以下。每個難度紀元的上限是 +300% 的變化，而下限是 -75% 的變化。該規則的實施是為了消除採礦難度的任何突然變化。

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比特幣挖礦難度調整時間表

挖礦難度數字表示與基準難度 1（比特幣首次推出時最簡單的等級）相比，開採新區塊的難度有多大。例如，如果難度數字為 10,000,000，則意味著挖掘一個區塊的難度比難度為 1 時的難度增加了 1000 萬倍。

以下為比特幣創世至今的難度調整時間表：

• 2009 比特幣剛出現時，BTC 採礦難度從最簡單的 1 開始，中本聰使用基本 CPU 來開採創世區塊。這個低數字表示開採區塊所需的競爭和運算能力最小。
• 2010 年隨著 GPU挖礦的出現導致挖礦難度首次大幅增加。到 2010 年底，難度上升到 14 左右，代表從休閒挖礦轉向更具競爭性的參與和更好的硬體。
• 2013 年，ASIC 礦機的引入導致難度大幅提升，因為與 GPU 相比，它們提供了運算能力的巨大提升。到 2013 年底，BTC 挖礦難度飆升至約 1,500,000,000，反映出ASIC技術的快速採用和網路哈希率的提高。
• 2017 年，比特幣首次牛市的到來以及挖礦硬體的改進導致越來越多的礦工進入市場，挖礦難度大幅增加。到該年底，BTC 挖礦難度達到約 1,590,000,000,000，當時比特幣價格接近 20,000 美元。
• 2020 年，比特幣進行第三次減半，區塊獎勵從 12.5 BTC 削減至 6.25 BTC，促使礦工參與度和獲利能力進行調整，到該年底，比特幣挖礦難度攀升至 18,600,000,000,000 左右。
• 2021 年，中國打擊挖礦導致算力急遽下降。 2021 年 7 月難度下降 28%，降至約 14,400,000,000,000。這次下跌是比特幣史上最大的單次下調，展示了主要礦區的政策變化如何影響網路。不過到年底，BTC 挖礦難度恢復至約 24,200,000,000,000。
• 2024 年隨著比特幣不斷創歷史新高，挖礦難度首度突破 100T，反映出全球算力的顯著成長、挖礦硬體的進步和更廣泛的採用。

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比特幣挖礦難度的未來展望

比特幣似乎已經很成熟，但它的未來還遠遠沒有得到保證。

政府政策對採礦和難度調整的影響越來越大。 2022 年，哈薩克對採礦能源徵稅，導致算力暫時下降，因為礦工面臨更高的成本。

另一方面，薩爾瓦多透過推廣地熱能來擁抱採礦業，這穩定了算力並支持更高的難度。冰島和挪威也以其豐富的再生能源吸引了礦工，提供穩定的算力並降低對環境的影響。

然而，挖礦難度的概念凸顯了 PoW 的環境挑戰。試錯計算中消耗的龐大能源導致瑞典等國家推行限制措施，這可能會重塑未來的採礦法規。以太坊將於 2022 年過渡到權益證明 （PoS），將其能源使用量削減 99%，這表明可持續替代方案如何蓬勃發展，並增加了比特幣的創新壓力。

然而，PoW 仍然是比特幣安全模型的關鍵要素。挖礦所需的龐大能源消耗使得任何惡意行為者都很難改變區塊鏈或進行攻擊。這種等級的安全性和彈性很難在其他系統中複製，雖然 PoS 提供了環境優勢，但 PoW 在維護網路完整性方面表現出了強大的能力。

礦工們已經開始適應再生能源，例如加拿大的水力發電和美國的太陽能，有些甚至將多餘的採礦熱量重新用於工業用途，以提高永續性。

量子計算提出了另一個潛在的挑戰，它能夠產生巨大的挖礦能力，產生可接受的哈希值的速度遠遠快於當前的硬件，這可能會大大增加難度。儘管專家表示量子電腦的實用化還需要數年時間，但比特幣社群已經在研究抗量子演算法以保護網路安全。

比特幣挖礦難度的未來是威脅和解決方案之間的平衡。其 PoW 機制能否持續蓬勃發展取決於它如何適應這些挑戰。

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