编者按：本文来自
加密谷Live
，作者：
SamanthaOuyang
，翻译：
Sherrie
，
Odaily星球日报经授权转载。
当我第一次了解比特币挖矿的时候，我认为它很简单，就像坐在家里，做着我想做的事情，而我的电脑会投入工作，在我睡觉的时候赚钱。
但不完全是。事实证明，还有很多原因使得上述情况完全不可能发生。
但为了理解其中的原因，我们首先必须理解挖矿的整个概念，以及它在加密货币方面的意义。
挖矿是什么？
从本质上讲，挖矿就是创建新的区块，用交易记录填充它们，并将它们添加到区块链中，让每个人都能看到，并就特定的货币是如何使用的这件事达成一致。
观点：BTC对环境的积极影响远远超过其消极影响:1月13日消息，慈善家、环保主义者、ClimateTech VC Daniel Batten发推称，比特币可能是我们这个时代最重要的ESG技术。BTC对环境的积极影响远远超过其消极影响，两者比例高达31:1，这一数据通过研究和采访电网工程师、气候科学家、BTC挖矿工程师、甲烷减排专家以及太阳能和风能安装人员而计算得出的。
许多积极影响涉及可再生能源电网和挖矿带来的好处，例如比特币矿场可以根据电力需求情况限制开启或关闭。少数消极影响包括网络排放水平、产生电子垃圾以及开放以前的化石燃料站点。（Cointelegraph）[2023/1/13 11:10:28]
然而，为了添加一个区块，矿工必须解决一个“加密谜题”，或者用更专业的术语来说，他们必须得到一个有效的块Hash。
我不会讲太多的Hash函数相关的知识，但简单地说，Hash是拿到区块的所有信息，然后把它处理，直到它返回一个与此前内容没有任何关系的随机的字母和数字64位十六进制数。
谷歌Web3负责人：云计算部门目前为很多Layer 1协议运营验证器:金色财经报道，在里斯本举行的Breakpoint 2022会议上，谷歌Web3负责人Nalin Mittal表示，谷歌在整个2022年确实加深了对Web3领域的投资。这最终导致在谷歌云组建了一个专门的Web3团队。这对我们来说就像一个自然的演变，因为我们看到很多金融服务的加密原生游戏客户在谷歌云上做越来越多的区块链相关工作，很明显，一个专门的Web3产品套件将更好地服务于他们。云计算部门目前为很多顶级Layer 1协议运营验证器。[2022/11/8 12:29:54]
如果你改变了区块上的任何数据，随机数将会有很大的不同，但如果什么都没有改变，它将总是返回相同的内容。
但是如何知道Hash值是否有效呢？这就是难度目标的由来。目标描述一个阈值，并且要使Hash有效，该值必须小于目标。
币安将推出BUSD保证金ETC永续合约:7月27日，官方消息，币安期货将于北京时间7月28日10:45推出BUSD保证金ETC永续合约，最高20倍杠杆。[2022/7/27 2:40:25]
你可能会问，如果不能更改交易信息，如何获得不同的Hash值呢？在创建Hash时，区块中还有另一个因素要考虑进去——你可以修改它，它被称为nonce。
资料来源：
KhaledSalah
矿工们一直在为了这个数字努力，直到输出的Hash值小于目标值。因为Hash值是随机的，所以目标越低，就越难找到一个有效的Hash值。就像掷骰子一样，掷一个小于3的数字比掷一个小于4的数字更难。
那么你如何确定目标的价值呢？这个问题的答案就是我们今天要讨论的话题：挖矿难度。
什么是挖矿难度？
区块链技术公司Circulor完成2500万美元B轮融资，Westly Group领投:6月28日消息，英国初创企业Circulor周二宣布完成2500万美元B轮融资，Westly Group领投，沃尔沃汽车、捷豹路虎（JLR）和必和必拓集团的风险投资部门参投。Circulor在过去两年融资总额达到4500万美元。
此轮融资资金将用于扩张，主要是在美国市场。通过利用区块链技术，Circulor正与沃尔沃、JLR、必和必拓和TotalEnergies等合作，追踪其追求环境、社会和公司治理（ESG）目标的供应链。
Circulor CEO Douglas Johnson-Poensgen表示，Circulor计划“在适当的时候”进行IPO。（路透社）[2022/6/28 1:36:05]
这是不言自明的，但是挖矿的难度仅仅是指为区块找到一个有效的Hash值有多么困难和耗时。一个更好的问题应该是，为什么挖矿一开始就需要有难度？
区块链的全部意义在于在网络中的多个个体之间建立共识，也就是说在一个真理上达成一致。它们是如何做到这一点的呢？它们取网络中最长的有效链，这取决于向它投入了多少工作，并接受它作为构建的主链。
有了这个难度，就可以确保网络的安全性，因为它可以防止欺诈。如果添加区块很容易，那么有人可能会发送欺诈性交易，然后向网络发送垃圾邮件，以创建他们自己的最长链。然而，由于挖矿困难，为了防止垃圾信息，添加块的过程变慢，平均需要10分钟来挖掘一个块。
这里的棘手之处在于，攻击者可以通过寻找增加计算能力的方法轻松绕过这一困难。幸运的是，我们提前想好了，想出了一种方法让系统控制困难。
挖矿难度如何确定？
定期调整难度，以确保总是平均需要10分钟来挖掘一个区块。在每添加2016个区块后，系统会查看创建这些2016个区块所花的时间。正常情况下，需要2周左右，或20160分钟。如果超过两周，难度就会降低，如果不到两周，难度就会增加。难度可以如下确定。
推导出新难度的公式
正如你可以从反比函数中看到的，如果花费的时间超过2周，分数将小于1，新难度将会减少。如果花的时间超过2周，分数就会大于1，新的难度就会增加。
如果难度降低，目标值就会增加，从而更容易找到有效的散列，反之亦然。最大目标值为1，由此可见难度也与目标值成反比。
难度与目标的关系
为了防止突然的变化，难度的增加或减少不能在一次调整中超过4倍。
但回到我们如何想出目标的问题上，我们需要探索影响挖掘区块所需时间的不同因素。
有两件事可能会影响这段时间：
计算能力
网络中个体的数量
计算能力
在比特币的早期，你可能已经能够成功地进行挖矿，就像我过去认为的人们所做的那样——用他们的个人电脑。然而，矿工很快被迫升级。
由于挖矿本质上是一场竞赛，人们竞相首先找到Hash值并获得奖励，那些拥有更强大计算机的人将能够在同一时间内做出更多计算结果，因此获胜的机会也会更高。
升级一开始只是简单的从CPU到显卡的转换，但近年来，升级的幅度要大得多，现在所谓的ASIC(特定应用集成电路)--一种专门为挖矿而设计的器件--已经是能够参与竞争所需的最低限度。
但即便如此，你也不太可能赚到任何东西。目前，你可能需要40年才可以开采一个区块。如果你想赚钱，你可能必须加入一个矿池——矿工们联合起来增加他们获胜的可能性。
考虑到所有这些进步和计算机不断变得越来越快的事实，为了跟上它们并保持10分钟的平均速度，挖矿难度必须补偿这一点。
网络的规模
等等，但我们并不是每两周就有更快的电脑，对吧？虽然计算机的不断改进是需要调整机制的主要原因，但该系统也对网络中的个体数量进行了补偿。
矿工越多，找到一个有效Hash值所花的时间就越少，因为在相同的时间内会进行更多的计算结果。因此，当有更多矿工在场时，困难增加，当矿工更少时，困难减少。
总结
所以回到我们一开始的地方--在今天这个时代，用你的PC挖比特币几乎是不可能的，原因是由于设备升级和网络规模增大所做的补偿，导致挖矿难度不断增加。你的PC根本没有计算能力再跟上其他人的脚步，所以你能够成功挖出一个区块的几率非常非常低。
即使系统的设计是为了降低难度，但很少会这样做。更快、更强大的设备不断被开发出来，同时越来越多的人加入了比特币网络。事实上，自2009年1月比特币诞生到2020年11月，已经有250次难度增加，只有53次难度降低。
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