姜卓尔：挖矿难度调整算法，谈比特币的演进

比特币并不完美，开发者需要不断改进比特币。

生存是最终的辩论

比特币是人类开发的软件系统，不是上帝创造的神器，也就是说比特币并不完美，开发者需要不断完善比特币。

其实，任何看过比特币0.1版本的程序员都会得出同样的结论：无论是代码还是实现，这都是一个相当粗略的版本。在接下来的 10 年里，大量的开发者不断完善比特币，这才赋予了比特币现在的生态和规模。

接下来我举个例子：挖矿难度调整算法来谈谈比特币的演进。

一、什么是“挖矿难度调整算法”

比特币的平均出块时间为 10 分钟。挖矿难度调整算法）”进行调整。

比特币的区块链系统不知道当前有多少矿工（算力）在挖，只能通过出块的速度来推断有多少矿工在挖。如果出块速度比预期快（一段时间内，平均出块时间不到10分钟），说明算力太大，需要增加挖矿难度，降低挖矿速度矿工。

二、比特币“挖矿难度调整算法”的不足

随着比特币的发展，已经有很多山寨币分叉了比特币代码。不同币种的挖矿收益有高有低。矿工们不会挖某一个币，而是会在所有币中选择收益最高的那个，不断切换到矿场（Hopping Mine），甚至还有一个矿池专门以跳槽挖矿为盈利方式，机枪水池。 lybit矿池是当时开发的著名机枪池。

这些币一开始都直接继承了比特币的“挖矿难度调整算法”。那么，问题就来了：中本聪在写《挖矿难度调整算法》的时候，并没有考虑多个币在同一个算法中并存，然后矿工在不同币之间跳转的情况。比特币难度调整周期是每2016个区块（约14天），太长了。

我用一张图来说明问题：

按照“挖出最赚钱的币”的原则，矿工不断在低难度周期涌入挖矿，在高难度周期退出挖矿，造成“算力闪现”。这会导致难度调整算法误判算力比特币算力难度查询，进而将挖矿难度进一步调整到超低/超高的位置，直到某个高难度时段损失太大，即使是最慢的矿工也退出不做我的，这枚硬币刚刚死了。

三、改进的“逐块难度调整算法”

为了解决这个问题，Altcoin 对比特币原有的 14 天难度调整算法进行了改进，将难度调整周期从 14 天改为每个区块。如果长时间没有出块，挖矿难度会自动降低，保证长时间没人挖矿。

机枪池就像冰河时代的自然环境一样，一扫所有“逐块难度调整”未升级的山寨币（要么被废弃无人维护，要么技术水平被淘汰）还不够），完成了山寨币的淘汰和升级。

我想说：

生存是最终的辩论

没有升级的山寨币死了，所以是错误的，所以“逐块”难度调整“是正确的。

四、从难度调整算法反思比特币的不足与改进

通过比特币14天难度调整算法的缺陷和改进，相信你能看懂我文章开头的这句话：

比特币是人类开发的软件系统，不是上帝创造的人工制品。这意味着比特币并不完美，开发者需要不断改进比特币。

在所有非改进的山寨币都死了之后，比特币也应该改进为逐块调整，这样更健壮。虽然比特币占sha256算力的绝大部分，看起来不改也可以，但不代表没有隐患，例如：

1、BCH分叉后，“Force Blitz”

BCH刚分叉的时候比特币算力难度查询，BCH的逐块难度调整算法EDA出现了漏洞，导致了sha256算法史上第一次大规模挖矿跳跃：算力在BTC和BCH之间传质。每当因为挖BCH的高收益，大量的算力去挖BCH时，BTC的算力就会大打折扣。

计算能力下降 30% = 块生产速度下降 30%。由于BTC被Core锁定，区块大小为1M，这意味着区块容量从“10分钟1M”变成了“10分钟0.”@>7M”，大大加剧了BTC的拥塞程度直到BCH切换到更稳定的DDA难度调整算法，BTC遭遇的“算力闪电战”才告一段落。

0.0@>BCH 翻身时的“算力死亡螺旋”

如果BCH的价格在短时间内大幅上涨，甚至接近BTC的价格，那么BTC的算力就会下降。大量转入BCH导致BCH进入“算力死亡螺旋”：算力减少→出块速度变慢→拥堵加剧→市场进一步恐慌→价格进一步下跌→算力进一步下降，加速翻盘BCH。

BCH 可能会利用 BTC 14 天难度调整的缺陷，在短时间内完成扭亏为盈。 BTC没有人愿意赔钱挖高难度区块，短时间内突然死掉。许多人甚至转移硬币。不去交易所，来不及逃跑，直接被埋了。

0.1@>熊市矿工反复开关机的“机枪池效应”

BTC近期暴跌，历史上首次出现“主矿机电量不足关机”的情况，目前大部分具备算力的矿机是S9和A8。当币价跌至0.2@>60,000时，已经分解了S9和A8 4毛电的电费，并且已经有大量S9和A8宕机，BTC的挖矿难度大幅下降。

下一个周期，由于挖矿难度大幅下降，挖矿收益增加，暂时关闭的矿机将再次开启，下一个周期再次关闭。如此大量的矿机反复开关机，形成类似机枪池射击的效果，会导致BTC难度波动越来越剧烈，出块越来越不稳定。

0.3@>外部环境必然会发生变化，导致内部进化

比特币14天难度调整算法的问题引出了一个更深层次的问题：

CSW 的“稳定理论”，甚至是“锁定比特币0.版本 1”对吗？

难度调整算法就是一个很好的例子。一开始，BTC的14天难度调整不是缺陷，但当外部环境发生变化（相同算法的山寨币兴起，崩盘引起的停工浪潮）时，它就成了缺陷。

外部环境总是在变化。在不断变化的环境中，指望内政不变，规则不变，躺着赢世界币无异于鬼混。

一个公司在不断变化的市场环境中，公司成立之初，就制定了所有的战略目标、战术手段、发展路径、规章制度，然后赢得了世界第一？这可能吗？ ?

在飞速发展、新技术层出不穷的数字货币市场中，只有主动适应市场变化，根据市场变化主动改进自己的货币，才能达到最高的效率、最快的发展，克服那些被动的、“尽量不改变”成为世界货币的硬币。

在这一点上，邓公总结的很好，改革开放的三个经验——“猫论”、“感情论”、“不争”：

猫理论：不管是黑猫还是白猫，只要能抓到老鼠就是好猫。

移动：摸着石头过河。

不要争论：不要争论是我的发明。不要争论，只是争取时间去做。一旦辩论变得复杂，时间就浪费了，什么也做不了。不要争论，大胆尝试，大胆尝试。

一个国家，一个十亿人口的大国，敢于大胆尝试突破，一枚硬币有什么不敢的？ :)

0.5@>总结

1、比特币是人类开发的软件系统，不是上帝创造的神器。

0.0@>0.1 版本的比特币在代码和实现方面是一个比较粗略的版本。

0.1@>14天难度调整是BTC的缺陷，甚至可能导致BTC猝死。 BCH的DDA逐块难度调整算法修复了比特币的缺陷，是更好的进化。

4、外部环境一直在变化，内部必须积极进化，才能达到最高效率，最快发展，克服那些被动，“尽量不改变”的币，成为世界货币.

5、邓公改革开放的“猫论”、“感情论”、“不争辩”的三大经验，是大智慧。