区块链基础 - 挖矿难度是什么？

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我们经常会看到或听到挖矿难度这个概念，也清楚挖矿难度会影响到挖矿收益，但它究竟是如何影响到挖矿收益的呢？究竟什么是挖矿难度？以及其是如何在Proof of Work机制中发挥作用的呢？请阅读本文了解什么是挖矿难度。

什么是加密货币的挖矿难度？

为了理解什么是难度，您首先需要理解Proof of Work机制的工作原理及其解决的问题，我们已在该文章中进行了解释。

Proof of Work机制问题解决了双花的问题，即解决了个人或实体将一个比特币重复花费两次的恶意企图。要实现双花，必须控制至少51%的网络算力。

为了防止单一个人或实体控制51%的网络算力，Proof of Work机制允许无限数量的矿工(节点)加入到区块链网络中，从而使其去中心化。但是，当许多矿工加入或离开网络，那么会发生什么呢?

让我们做个假设，加入网络中有100个相同的矿工在进行比特币挖矿，每个矿机的算力速度都是10 TH/s或1000 TH/s，在统计学上，这个算力量将可每10分钟算出一个区块，难度为1，您可以这样算出来，是因为比特币网络的区块时间为10分钟。

如果这时有另外一批新的100个矿工加入网络参与挖矿，此时算力总量增加到了2000 TH/s，算出区块的概率翻倍，这将导致区块时间减半，剩下只有5分钟。但这是不对的，因为区块时间应该是10分钟。

如果我们将网络难度值增加到2，则算出区块正确hash值的难度就会增加。因此，区块时间又回到了10分钟左右。

区块链网络自动调整难度。举个例子，比特币的难度是每2016个区块或每2周调整一次。另一方面，以太坊的难度则是在每个区块上调整一次，大约是15秒。

究竟什么是挖矿难度？

综上所述，挖矿难度通过提高下一个区块的猜测难度来控制区块的平均时间。

让我们看下一下案例：

Nonce

Data

Hash

Difficulty 1

Difficulty 2

Difficulty 3

MINE Time to solve the block: 1.836 sec

在DATA区域中输入NiceHash，选择Difficulty 1，然后按MINE按钮。您的电脑将猜测这个nonce，直到hash输出以4个0开头的值。通过寻找到正确的nonce，应该需要几秒钟的时间来解决问题。

如果您将难度等级修改为2，电脑将继续猜测nonce值，直至输出以6个0开头的hash值，此时解决该数学问题所需要的时间应该就长一些了。

最后，如果您将难度等级修改为3，电脑将继续猜测nonce值，直至输出以6个0开头的hash值，这所需要的时间跟算力都是最多的。

此时，已经很难再去计算有更多0开头的hash输出值了，因此，在这种情况下，在单位时间内猜测出正确答案所需要的时间和算力也就更多了。

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