比特币挖矿难度与成本 比特币挖矿难度曲线

一、什么是比特币挖矿难度如何调整原理是什么

比特币挖矿难度(Difficulty)，是对挖矿困难程度的度量，挖矿难度越大，挖出区块就越困难。目标值(Target)与挖矿难度成反比。难度越高，目标值越小。而难度目标是目标值通过转化得到，是一个只有 4个字节的字段(为了便于理解，本文将难度目标等同目标值处理)。比特币系统正是通过调整区块头中难度目标来控制挖出区块所需平均时间的。

目标值是个长度为 256比特的字符串，换句话说目标值约有 2^256种可能的取值。调整难度目标就是调整目标值在整个输出空间的占比。

举例说明：挖矿就如射击，所有射出去的子弹都会落在一个很大的靶子上。难度目标就是这个大靶子上圈出一个范围，这个范围越小，被射中的难度就越高。调节难度目标，就是调节这个圈在整个靶子上的占比。

挖矿算力增大，单位时间射击的次数就越多，目标范围被射中所需的时间就越短。反之，挖矿算力减小，目标范围被击中所需的时间就越长。而比特币系统追求的平均出块时间为 10分钟，这时候就需要调整难度目标来实现。

02如何调整难度目标？

比特币系统是怎样调整难度目标的呢？在《白话区块链入门 080|数说比特币，了解比特币必须知道这 10个数字》一文中，我们介绍了比特币系统每过 2016区块(大约为 14天时间)，会自动调整一次难度目标。所有区块高度为 2016整数倍的区块，系统就会自动调整难度目标。如果上一个难度目标调整周期(也就是之前 2016个区块)，平均出块时间大于 10分钟，说明挖矿难度偏高，需要降低挖矿难度，增大难度目标(准确地说是目标值);反之，前一个难度目标调整周期，平均出块时间小于 10分钟，说明挖矿难度偏低，需要缩小难度目标。

03难度目标的可调范围

比特币系统设定，难度目标上调和下调的范围都有 4倍的限制。举例说明：假设上一个难度目标调整周期内的 2016个区块，由于算力暴涨，只用 7天就全部挖出来了，通过难度目标调整，将难度目标缩小一倍，可以将平均出块时间维持在 10分钟左右，但如果算力暴涨，前 2016个区块全部挖出只用了 1天，那么难度目标最小只能调整为原来的四分之一。

04总结

比特币的算力是持续波动的，比特币系统通过难度目标的调整，使得平均出块时间维持在 10分钟左右。难度目标和挖矿难度成反比，挖矿难度越大，难度目标越小。当区块高度为 2016的整数倍时，比特币系统就会在该区块上，自动调整难度目标。如果上一个难度目标调整周期内，平均出块时间超过 10分钟，那么降低挖矿难度，增大难度目标;反之则提高挖矿难度，减小难度目标。难度目标上调和下调的范围都有 4倍的限制。

比特币每 2016个区块(大约 14天)调整一次挖矿难度，相比于 BCH每个区块都调整(大约 10分钟调整一次)，有明显的滞后性。你认为是哪种调整方式更合理呢？为什么呢？欢迎在留言区分享你的观点。

二、比特币挖矿的难度和算力

难度是对挖矿困难程度的度量，即指：计算符合给定目标的一个HASH值的困难程度。

difficulty= difficulty_1_target/ current_target

difficulty_1_target的长度为256bit，前32位为0，后面全部为1，一般显示为HASH值：0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF， difficulty_1_target表示btc网络最初的目标HASH。 current_target是当前块的目标HASH，先经过压缩然后存储在区块中，区块的HASH值必须小于给定的目标HASH,区块才成立。

例如：如果区块中存储的压缩目标HASH为 0x1b0404cb,那么未经压缩的十六进制HASH为

所以，目标HASH为0x1b0404cb时，难度为：

比特币的挖矿的过程其实是通过随机的hash碰撞，找到一个解 nonce，使得块hash小于目标HASH值。而一个矿机每秒钟能做多少次hash碰撞，就是其“算力”的代表，单位写成 hash/s或者 H/s

算力单位：

比特币系统的难度是动态调整的，每挖 2016个块便会做出一次调整，调整的依据是前面2016个块的出块时间，如果前一个周期平均出块时间小于10分钟，便会加大难度，大于10分钟，则减小难度，目的是为了保证系统稳定的每过 10分钟产出一个块，所以难度调整的时间大概是2周（2016* 10分钟）

全网算力是btc网络中参与竞争挖矿的所有矿机的算力总和。当前难度周期全网算力会影响下一个周期的难度调整，如果全网算力增加，挖矿难度增大，单台矿机固定时间的产出就会减少。目前全网算力大概是24.42EH/s，一台蚂蚁S9矿机的算力大概是14TH/s

那么，已知当前全网算力，下一个周期难度将如何调整呢？

根据公式：

因为出块时间要稳定在10分钟，也就是600s:

那么，在3.46e+12的难度下，一台算力为14TH/s的矿机平均要花多长时间才能出一个块呢？

根据公式：

有：

结果大概是12270天

三、比特币挖矿一天挣多少

1、电费控制在0．3元以内的才可以挖矿，目前一台比特币zhiS9一天收益在55元左右（7000元币价计算），所以30台就30×55＝1650元左右（210000元币）。

2、比特币（Bitcoin），是一种全球通用的加密电子货币且完全交由用户们自治的交易工具。

3、比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。

比特币网络会自动调整数学问题的难度，让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为区块奖励，奖励获得答案的人。

四、2022比特币的挖矿成本

以得到一个比特币为例。

大概费用在25000人民币左右，一台蚂蚁矿机价格12000，每天产出0.0011506个比特币，产出一个需要869天，消耗电费13000根据比特币产量减半，矿机价格和折旧，电费不同，成本也在波动.目前比特币的价格是73000人民币

2022年比特币增长的基本驱动力

比特币在 2021年的上涨与 2017年的反弹完全不同。然后 BTC的价格上涨主要是由于围绕加密货币和 FOMO（害怕错过）的兴奋——害怕错失利润。现在，比特币的增长主要是由于其内在价值、安全性和 2100万枚硬币的有限供应等基本因素。这就是赋予比特币高价和长期上涨趋势的原因。

让我们来看看哪些因素将为 2022年的 BTC火箭提供燃料。

增加对加密货币的采用和使用。根据各种估计，世界上有 1亿到 2亿人已经拥有或使用加密货币。在未来几年，这个数字应该会增长，因为支付巨头 PayPal增加了对数字资产的支持，VISA和万事达卡支付系统正在致力于加密货币支付的集成，并且在秋季，Twitter有能力发送 BTC提示。将军事技术合作融入支付系统的趋势只会越来越大。

而且，当然不要忘记，在 2021年 9月，比特币与美元一起成为萨尔瓦多的官方支付手段。或许今年其他发展中国家会效仿萨尔瓦多。无论如何，这个实验表明第一个加密货币可以用于日常计算——这没有根本的障碍。

闪电网络使用的增长。其使用比特币的增长很大程度上得益于闪电网络第二级的解决方案。在过去的一年里，闪电网络中的节点和通道数量增加了一倍多——分别从大约 15,000个增加到 32,000个和从 36,000个增加到 83,800个。同时，网络总带宽从不到 1000 BTC增加到近 3300 BTC，网络的美元流动性增加了 5倍。这种趋势将获得动力，比特币的结算将变得更加普遍。

机构投资增长。大型投资者继续投资比特币。例如，2021年，MicroStrategy持有的比特币增加了两倍，目前拥有价值 60亿美元的 122,477 BTC，特斯拉仍持有年初购买的 43,200 BTC。数十家上市公司宣布购买比特币。最大的比特币信托 Grayscale拥有 654,885 BTC，折合 322亿美元，主要参与者可能会继续投资比特币以抵御通货膨胀并降低传统资产的实际盈利能力。比特币筹集的机构资金越多，它的波动性就越小，越可靠。

在传统金融市场中更多地采用加密货币。现有的金融世界越来越接受加密货币市场作为一个独立的资产部门。6月，美国最大的加密货币交易所 Coinbase直接在纳斯达克上市，10月，ProShares的第一只基于比特币期货的美国比特币 ETF开始在美国交易。

2022年，市场在等待第一个现货比特币-ETF的出现，更多的大型加密货币公司可能会效仿Coinbase上市。

激活 Taproot更新。11月，期待已久的 Taproot更新在比特币网络上启动——这是自 2017年 SegWit以来最重要的更新。更新将网络从使用 ECDSA数字签名转移到 Schnorr签名，这加快了复杂多值交易的验证，并提高了网络的隐私性、安全性和可扩展性。所有这些都将简化比特币在日常交易中的使用。有关激活 Taproot后比特币网络究竟发生了什么变化的信息，请阅读我们单独的文章。

监管采纳。正如我们已经告诉过你的，比特币不能被禁止。大多数监管机构都理解这一点，他们试图将加密货币纳入法律框架，而不是禁止使用军事技术合作的失败尝试。在美国，最大银行的客户已经可以使用加密货币服务，而在德国，Sparkasse银行集团今年将推出一项服务，将允许 5000万客户进行加密货币交易。在许多国家，比特币已经是一种成熟的受监管资产。

高通胀。在经历了2020-2021年美元的高排放之后，美国的通货膨胀率是近40年来最高的，在发展中国家甚至达到了两位数的水平。在这些条件下，比特币是保护储蓄的其他金融工具的绝佳替代品。

据彭博社的 John Authors称，比特币是过去 10年中最好的通胀对冲资产——自 2011年以来它的通货紧缩率达到了 99.996%。也就是说，2011年可以用 1 BTC购买的东西现在成本约为 0.004 BTC。与此同时，美国消费者价格指数在此期间以美元计算上涨了 28%。