1. 基本概念

難度調(diào)整方法:

difficulty_new = difficulty * ( 2016 ActualTimespan / 2016 targetTimespan )新的難度目標(biāo)值 = 舊的難度目標(biāo)值 * 生成最近2016個(gè)區(qū)塊所花費(fèi)的實(shí)際時(shí)間 / 系統(tǒng)期望生成2016個(gè)區(qū)塊的時(shí)間

難度的調(diào)整是在每個(gè)完整節(jié)點(diǎn)中獨(dú)立自動(dòng)發(fā)生的。每2016個(gè)區(qū)塊，所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)按統(tǒng)一的公式自動(dòng)調(diào)整難度，這個(gè)公式是由最新2016個(gè)區(qū)塊的花費(fèi)時(shí)長(zhǎng)與期望時(shí)長(zhǎng)（期望時(shí)長(zhǎng)為20160分鐘即兩周，是按每10分鐘一個(gè)區(qū)塊的產(chǎn)生速率計(jì)算出的總時(shí)長(zhǎng)）比較得出的，根據(jù)實(shí)際時(shí)長(zhǎng)與期望時(shí)長(zhǎng)的比值，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整（或變難或變易）。也就是說(shuō)，如果區(qū)塊產(chǎn)生的速率比10分鐘快則增加難度，比10分鐘慢則降低難度。

2. 難度調(diào)整周期

比特幣系統(tǒng)是以2016個(gè)區(qū)塊為一個(gè)周期自動(dòng)進(jìn)行難度調(diào)整的，2016是這樣算出來(lái)的：比特幣規(guī)定2個(gè)星期，即14天，進(jìn)行一次難度調(diào)整，平均每10分鐘生成一個(gè)區(qū)塊，按此計(jì)算，即2016個(gè)區(qū)塊調(diào)整一次。看下params.DifficultyAdjustmentInterval()方法：

int64_t DifficultyAdjustmentInterval() const{ return nPowTargetTimespan / nPowTargetSpacing; } nPowTargetTimespan 即 系統(tǒng)期望生成2016個(gè)區(qū)塊的時(shí)間 。

chainparams.cpp里面的參數(shù)：

// two weeks, 20160min consensus.nPowTargetTimespan = 14 * 24 * 60 * 60; consensus.nPowTargetSpacing = 10 * 60;//每10分鐘一個(gè)區(qū)塊 consensus.fPowAllowMinDifficultyBlocks = false; consensus.fPowNoRetargeting = false; consensus.nRuleChangeActivationThreshold = 1916; // 95% of 2016 consensus.nMinerConfirmationWindow = 2016;// nPowTargetTimespan / nPowTargetSpacing

3. 計(jì)算難度目標(biāo)

nBits代表著工作量證明的難度目標(biāo)值，這個(gè)值是由系統(tǒng)計(jì)算生成的
pblock->nBits = GetNextWorkRequired(pindexPrev, pblock, chainparams.GetConsensus());

unsigned int GetNextWorkRequired(const CBlockIndex* pindexLast, const CBlockHeader *pblock, const Consensus::Params& params) {assert(pindexLast != nullptr);unsigned int nProofOfWorkLimit = UintToArith256(params.powLimit).GetCompact();// Only change once per difficulty adjustment interval//如果新區(qū)塊不需要進(jìn)行難度調(diào)整，即新區(qū)塊的高度不能被2016整除，則用父區(qū)塊的難度目標(biāo)即可if ((pindexLast->nHeight+1) % params.DifficultyAdjustmentInterval() != 0){if (params.fPowAllowMinDifficultyBlocks){// Special difficulty rule for testnet:// If the new block's timestamp is more than 2* 10 minutes// then allow mining of a min-difficulty block.if (pblock->GetBlockTime() > pindexLast->GetBlockTime() + params.nPowTargetSpacing*2)return nProofOfWorkLimit;else{// Return the last non-special-min-difficulty-rules-blockconst CBlockIndex* pindex = pindexLast;while (pindex->pprev && pindex->nHeight % params.DifficultyAdjustmentInterval() != 0 &&pindex->nBits == nProofOfWorkLimit)pindex = pindex->pprev;return pindex->nBits;}}return pindexLast->nBits;}// Go back by what we want to be 14 days worth of blocks//到了這里說(shuō)明新區(qū)塊恰好需要進(jìn)行難度調(diào)整，//即新區(qū)塊的高度能被2016整除，則進(jìn)行一次難度調(diào)整，計(jì)算新的難度目標(biāo)int nHeightFirst = pindexLast->nHeight - (params.DifficultyAdjustmentInterval()-1);assert(nHeightFirst >= 0);const CBlockIndex* pindexFirst = pindexLast->GetAncestor(nHeightFirst);assert(pindexFirst);return CalculateNextWorkRequired(pindexLast, pindexFirst->GetBlockTime(), params); }

4. 計(jì)算新的難度目標(biāo)

unsigned int CalculateNextWorkRequired(const CBlockIndex* pindexLast, int64_t nFirstBlockTime, const Consensus::Params& params) {if (params.fPowNoRetargeting)return pindexLast->nBits;// Limit adjustment step// 計(jì)算生成最近的2016個(gè)區(qū)塊實(shí)際花費(fèi)了多少時(shí)間int64_t nActualTimespan = pindexLast->GetBlockTime() - nFirstBlockTime;//這里需要限制調(diào)整的步長(zhǎng)，即把實(shí)際花費(fèi)的時(shí)間限制在0.5周和8周之間if (nActualTimespan < params.nPowTargetTimespan/4)//params.nPowTargetTimespan是2周，即20160分鐘nActualTimespan = params.nPowTargetTimespan/4;if (nActualTimespan > params.nPowTargetTimespan*4)nActualTimespan = params.nPowTargetTimespan*4;// Retargetconst arith_uint256 bnPowLimit = UintToArith256(params.powLimit);arith_uint256 bnNew;bnNew.SetCompact(pindexLast->nBits);//舊的難度目標(biāo)值bnNew *= nActualTimespan;bnNew /= params.nPowTargetTimespan;if (bnNew > bnPowLimit)bnNew = bnPowLimit;return bnNew.GetCompact(); }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Bitcoin 中的挖矿算法（6） 难度调整的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。