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）是衡量挖矿难度的指标。 挖矿难度越大，越难挖出区块。 目标值（Target）与挖矿难度成反比。 难度越高，目标值越小。 难度目标是通过目标值转换得到的，它是一个只有4个字节的字段（为了便于理解，本文将难度目标视为目标值）。 比特币系统通过调整区块头中的难度目标来控制挖出一个区块所需的平均时间。

目标值是一个长度为 256 位的字符串。 换句话说，目标值有大约 2^256 个可能值。 调整难度目标就是调整目标值在整个输出空间中的比例。

例如：采矿就像射击，所有发射的子弹都会落在一个大目标上。 难度目标就是在这个大目标上圈出一个范围。 射程越小，就越难射中。 调整难度目标就是调整这个圆在整个目标上的比例。

挖矿算力增加的越多，单位时间内的射击次数就越多，目标范围内的射击时间就越短。 反之，算力越小，达到目标范围所需的时间就越长。 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？

比特币系统如何调整难度目标？ 在《白话区块链入门080 | 数比特币，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2016个区块（约14天）会自动调整一次。 难度目标。 对于所有高度为2016整数倍的区块，系统会自动调整难度目标。 如果在之前的难度目标调整周期（即之前的2016个区块）中，平均出块时间大于10分钟，说明挖矿难度高比特币难度调整，需要降低挖矿难度，增加出块时间difficulty target（准确的说是目标值）； 反之，上次难度目标调整期平均出块时间不足10分钟，说明挖矿难度较低比特币难度调整，需要降低难度目标。

03 难度目标可调范围

根据比特币系统设置，难度目标增减幅度有4倍的上限。 例如：假设上一个难度目标调整周期的2016个区块因为算力激增仅用了7天就全部挖完，通过难度目标调整将难度目标翻倍，平均出块时间可以是缩短。 维持在10分钟左右，但如果算力飙升，只需要一天时间就可以挖完2016年的第一个区块，那么最低难度目标只能调整到原来的四分之一。

04 总结

比特币的算力是不断波动的，比特币系统通过难度目标的调整维持平均10分钟左右的出块时间。 难度目标与挖矿难度成反比，挖矿难度越大，难度目标越小。 当区块高度为2016的整数倍时，比特币系统会自动调整区块上的难度目标。 如果上一次难度目标调整周期平均出块时间超过10分钟，则降低挖矿难度，提高难度目标； 否则，增加挖矿难度，降低难度目标。 难度目标可以放大和缩小的程度有 4 倍的限制。

比特币每2016个区块（约14天）调整一次挖矿难度，与BCH每区块调整一次（约10分钟）相比有明显滞后。 您认为哪种调整方式更合理？ 为什么？ 欢迎在留言区分享你的看法。