1703866275
1703866276
1703866277
注意，2 016× 10分钟就是两周，也就是说，如果产生一个区块需要10分钟，那么产生2 016个区块就需要两周时间。所以这个公式的意义就是，测量全网难度进而维持平均每10分钟产生一个新的区块的速度。挖矿难度改变的周期是两周，并没有什么特别的意义，只不过是一个权衡之下的结果。如果这个周期太短，难度会随着每一个周期找到的区块的数目的不同而波动（概率问题）。如果太长，整个网络的哈希算力会与难度大大地失去平衡（难度的调整滞后于计算能力的变化）。
1703866278
1703866279
每个比特币矿工独立地计算难度，只接受达到这个难度的区块。两个在不同分叉上的矿工可能会有不同的计算难度，但在同一个区块工作的矿工一定会对计算难度达成共识。
1703866280
1703866281
图5.3中显示，挖矿难度会随着时间不断地增加。其增加不一定是稳定线性或者是指数型，而是取决于市场行为。挖矿难度会受到有多少新矿工加入的影响，新矿工的加入本身又由比特币的当前价格来决定。总的来说，当越来越多的矿工加入并且挖矿的硬件设备效率越来越高，找到有效区块所花费的时间就会越短，紧接着难度就会增加，直到重新回到每10分钟找到下一个有效区块。
1703866282
1703866283
在图5.3中，虽然整个网络的哈希速度是平滑向上增长的，那条实线代表的难度却呈现阶梯函数式增长。这是因为每产生2 016个区块才会调整计算难度。
1703866284
1703866285
1703866286
1703866287
1703866288
图5.3 挖矿难度随时间变化（2014年年中）
1703866289
1703866290
注：y轴开始于80 000TH/s（全网算力）。哈希速度是基于超过1 008个区块计算出来的平均值。
1703866291
1703866292
资料来源：bitcoinwisdom.com
1703866293
1703866294
可以从另外一个角度来看网络增长率，即看平均要多长时间才能找到一个有效区块。图5.4（a）展示出区块链上两个连续区块产生的间隔时间是多少秒。它逐渐下降，跳升，又逐渐下降。当然产生这种现象的原因就是每2 016个区块之后，难度重新被设定，找到区块的时间又重新回到大约10分钟。虽然一个调整周期内难度都不会变，但是随着越来越多的矿工加入，全网哈希算力增加而难度不变，找到有效区块的速度越来越快，直到大概两个星期内2 016个区块被发现之后，难度会被重新调整。
1703866295
1703866296
1703866297
1703866298
1703866299
图5.4（a）找到一个有效区块所花费的时间（2014年早期）
1703866300
1703866301
注：y轴开始于460秒。找到一个有效区块花费的时间是2 016个区块样本花费时间的平均值。由于当时全网挖矿速度的连续快速增长，找到一个有效区块所花费的时间在两周的时间内稳步减少。
1703866302
1703866303
资料来源：bitcoinwisdom.com
1703866304
1703866305
1703866306
1703866307
1703866308
图5.4（b）找到一个有效区块所花费的时间（2015年早期）
1703866309
1703866310
注：y轴开始于540秒。找到一个有效区块花费的时间是2 016个区块样本建造时间的平均值。由于整个网络增长开始减速，所以找到有效区块的平均时间非常接近10分钟，偶尔还会因为全网算力缩小而超过10分钟。
1703866311
1703866312
资料来源：bitcoinwisdom.com
1703866313
1703866314
即使找到有效区块的时间目标被设定为平均10分钟，但是在2013年和2014年的大多数时间，这个时间平均是9分钟左右，并且在两周的周期末尾阶段时接近8分钟。计算表明，全网运算能力的增速大概是每两周25%，或者每年几百倍，这个数字非常惊人。
1703866315
1703866316
不出所料，这种增长不会无休止地进行，2015年的增速就降低很多（偶尔也会负增长）。在图5.4（b）中，我们可以看到全网哈希算力达到了一个稳定的状态，发现每个区块的时间非常接近10分钟，甚至有时会超过10分钟，在这种情况下难度将会被调低。这种曾经被认为不可想象的状况却在2015年频繁发生。
1703866317
1703866318
虽然到目前为止，全网哈希算力还没有经历过灾难性的倒退，但是并不排除它发生的可能性。一个有关比特币崩盘的设想被称作“死亡螺旋”，不断下降的比特币价格导致挖矿无利可图，矿工们因此而退出挖矿（全网运算能力下降），继而进一步导致价格下跌。
1703866319
1703866320
[1]如果下一个区块始于其他人发现的有效区块，你发现的这个区块就会变成无效区块而被丢弃。——译者注
1703866321
1703866322
1703866323
1703866324