比特币挖矿和算力有什么关系

2009 年 1 月 3 日，中本聪在芬兰赫尔辛基的一台小型服务器上挖出了第一块比特币，并获得了 50 个比特币奖励。这标志着加密货币时代的到来。

创世区块是区块链技术中的第一个区块，是区块链中一个非常独特的环节，因为它是整个数字基础设施中的第一个区块。唯一没有连接到前一个区块的区块。

比特币最早的挖矿难度只有1个哈希值，而比特币可以用最弱的消费级CPU挖矿，获得比特币的机会很大。

在随后的几年里，随着交易所的建立，比特币持有者之间的交易活动变得更有组织。挖矿难度显着增加，需要越来越强大的处理器比特币挖的矿计算的是什么，后来升级为图形处理器。 2013 年，专业的 ASIC 挖矿硬件开始出现，其性能远胜于最强大的图形处理器。

到 2013 年底，比特币挖矿难度首次达到 1 Giga 哈希。这是创世区块挖矿难度的 1000*1000*1000 倍。从那时起，比特币的挖矿难度增加了数千倍。

挖矿难度是一个动态参数集，保证平均每10分钟产生新比特币区块的速率。

每挖出 2016 个区块，就会进行一次调整。调整基于之前 2016 年区块的区块生成时间。如果上一个周期的平均出块时间小于 10 分钟，就会增加难度。如果超过10分钟，难度会降低。目的是保证系统稳定每10分钟出块一次，所以难度调整时间约为2周（2016 * 10分钟）。

比特币挖矿就像猜数字谜题。矿工需要找一个随机数（Nonce）参与哈希运算1Hash（Block+Nonce），使区块哈希值满足难度要求。哈希率是指计算机每秒可以执行哈希运算的次数，也称为哈希率。一个矿工每秒可以做的hash冲突次数是其“算力”的代表，单位写成hash/s或H/s。

算力单位：

1 KH/s = 1000 H/s

1 MH/s = 1000 KH/s

1 GH/s = 1000 MH/s

1 TH/s = 1000 GH/s

1 PH/s = 1000 TH/s

1 EH/s = 1000 PH/s

全网算力是btc网络中所有参与竞争挖矿的矿工算力的总和。当前难度周期的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，挖矿难度增加，单个矿机在固定时间内的产出会减少。

那么比特币挖的矿计算的是什么，考虑到目前全网的算力，下一个周期难度会如何调整？

根据公式：

难度 * 2^32 / 全网算力 = 出块时间

Block Time应该稳定在10分钟，也就是600s：

难度 = 600 * 24.42 * 10^18 / 2^32

= 3.46e+12

那么在3.46e+12的难度下，14TH/s的算力，矿工平均出块需要多长时间？

根据公式：

难度 * 2^32 / 算力 = 出块时间

有：

3.46 * 10^12 * 2^32 / 14 * 10^12

= 1.06e+9 秒

结果大约是 12270 天。

最初中本聪设计了一个公平且完全去中心化的数字货币系统，每个人都可以使用个人电脑进行挖矿。但在盈利时，大量新算力不断增加，矿工之间竞争激烈，使得单个矿工的挖矿成功率几乎为零。

自2011年矿池出现以来，大量矿工加入矿池以稳定收益、稀释成本。大量算力的融合使得比特币挖矿难度越来越大。数字货币挖矿行业就像一场军事竞赛，挖矿设备不断更新迭代，不再遵循摩尔定律。