区块链:挖矿复杂性和区块时间(发现)的秘密

区块链:挖矿难度和区块时间的秘密

挖矿的复杂性在于确定程度,从花费哈希能力(以及时间)的角度出发,确定矿工要找到合适的哈希量,换句话说,为其区块签名(针对每个交易区块进行验证,然后将其添加到区块链中)必须符合指定条件的哈希值)。在比特币区块链中,矿工试图通过对随机数进行哈希运算来找到所需的哈希值。让我们快速看一下这个过程。

什么是挖矿(又名哈希)-刷新资料

让我们再次快速讨论该主题。如果您阅读了我的文章“挖矿的工作方式和交易的处理方式”,那么您已经知道交易块只有在其签名(哈希)满足既定要求的情况下(例如,在比特币区块链中)才会被网络的其余部分接受块签名必须以一定数量的零开始)。为了找到这样的签名,矿工将他们的计算能力(哈希能力)用于对随机数执行许多预定义的操作,直到找到必要的数字为止,最终导致一定的输出数,将符合指定条件。以仅以一个零开头的数字来查找输出要比查找以五个连续的零开始的数值要容易得多(通常更常见)(这种情况很少见,因此找到所需数量的时间要多得多,这将导致输出此类数据。

满足条件的区块签名(哈希)或挖矿难度

因此,正是根据区块链的要求从签名开始的零的数量确定了矿工找到它的难易程度(平均需要多少哈希能力或时间)。这就是挖矿的复杂性。所需的零越多,找到合适的签名就越困难(=复杂度越高)。但是,什么决定了挖矿的复杂性?

是什么决定了挖矿的复杂性?

网络中挖矿的复杂性每两周自动调整一次,具体取决于发现新区块的速度。当越来越多的矿工加入网络开采比特币时,网络的总散列能力会增加。因此,我们可以假设在这种情况下,整个网络将更快地找到合适的签名,这意味着块也将更快地添加到区块链中。

这是一个例子:

  • 假设此示例中的所有矿工都具有相同的处理能力(哈希率)。普通矿工需要1个小时才能找到令人满意的哈希。因此,一个矿工每小时发现一个合适的哈希,但是十个矿工已经在同一时间找到十个匹配的哈希。因此,一个矿工的块查找速度为每小时1个块,但是对于十个矿工,其查找速度已经是每小时10个块,这要快得多

在比特币区块链中,挖矿的复杂性每两周进行一次调整,因此总的网络哈希能力每10分钟平均产生1个区块。如果许多矿工加入了比特币区块链并且总哈希能力增加,那么区块发现速度可以从10分钟内的1个区块增加到每1个区块9分钟。一段时间后,这也会增加挖矿的复杂性,因此,即使具有这种额外的哈希功能,区块的生产速度仍将在10分钟内保持1区块的稳定速度。同样的情况也适用于相反的情况,当矿工停止在区块链上进行挖矿并且总哈希率降低时,挖矿的复杂性也会降低。主要问题是-为什么每10分钟1块?

但是,为什么在十分钟内只有一个街区呢?

您可能现在还没有意识到这一点,但这确实是一个很好的问题。就个人而言,我花了很长时间才弄清楚这一点,显然,我并不是唯一的一个。

区块链:挖矿难度和出块时间的秘密有关块定位时间的搜索查询结果。

但是,为什么挖矿复杂性会根本增加呢?实际上,处理相同数量的交易将需要更多的电力。为什么不仅仅降低挖矿的复杂性,从而加快寻找新区块的步伐呢?这也将使比特币交易处理更快。

区块链:挖矿难度和出块时间的秘密搜索查询结果:“为什么10分钟内只有1个街区?”

很长一段时间以来,这个问题并没有让我停下来,直到有一天,Reddit上的某个人终于提供了答案。事实证明,这是中本聪(比特币的发明者)的唯一决定,因此区块的生产速度保持在稳定水平,并且每10分钟平均产生1块区块,因为区块链需要大约10分钟的时间来分配最后一个区块(区块)全球所有网络节点,以便区块链保持正确同步。如果以更快的速度创建块,那么地球另一端的某些节点可能无法快速,及时地将最近交易的数据包括在其区块链副本中。反过来,这可能导致以下事实:节点将不再正确同步。网络节点这种不同步的结果可能是所谓的“孤立”块(或分支链)的出现,这些孤立块是“孤立”块或从主区块链中排除的块。为了保持安全,应尽可能避免使用区块链。当然,这个答案似乎很简单,但是很有意义。

所以-找到障碍的难度

让我们总结一下-查找区块的难度基于网络的总哈希能力,并且每两周进行一次调整,以保持创建新区块的稳定步伐,即每10分钟1个区块。这使网络有时间在全球范围内同步和更新区块链注册表,这对于确保注册表的安全性至关重要(孤立块降低了网络安全级别,因为即使验证了有效性,孤立块也会变得无效)。

矿工加入网络的次数越多,用于寻找满足签名标准的总计算能力就越多,并且如果决策块的复杂性保持不变,则将块添加到区块链的速度就越快。因此,当总散列功率增加时,复杂度增加,反之亦然,随着复杂度降低,散列功率也降低。如下所示,当前总哈希功率(哈希率)为510亿GH / s。哈希率越高,块复杂度越高。

日期-日期
难度-难度
变化-变化
哈希率-哈希率

如下图所示,块100(回溯到2009年)需要一个仅以八个连续的零开始的签名,而在撰写本文时,最后一个块(块542865)需要一个以至少18个零开始的签名,彼此跟随。零的数量反映了难度。查找具有这么多连续零的输出需要更长的时间或更大的哈希能力。如今,由于一个简单的原因(由于矿工数量的增加),比特币区块链消耗了更多的散列能力,因此找到区块的复杂性要高得多。

块100的复杂度是8个连续的零。块542864的复杂度是18个连续的零。

如您所见,2018年比特币区块链的总哈希能力比2009年高出许多倍。一个小小的注意事项:下图仅显示了直到2018年3月挖比特币的复杂性不断增加,但自2018年10月以来下跌了.2018年10月,由于比特币价格迅速下跌,矿工的运营费用开始超过挖矿获利,矿工被迫停止挖矿。

自从诞生以来,比特币挖矿的复杂性就大大增加了,因为从那时起,更多的矿工加入了网络(哈希能力增强了),那么,如果增加区块大小怎么办?

是的,这是一个相当广泛讨论的话题。如果增加块大小,则无论复杂度如何,都会在该块中放置更多事务,因此,在给定的时间段内将处理更多事务。尽管这看起来像一个解决方案,但实际上并非如此。有几种说法反对增加块的大小,其中之一是,块在节点之间的传播时间越长,将导致孤立块的出现率越高。本质上,这是可伸缩性和安全性之间的折衷,但是,这只是一个临时解决方案,其代价是网络完整性。

在哪里可以找到有关将新区块添加到比特币和以太坊区块的实时报告?

您可以找到在以下参数上提供实时信息的扫描仪-区块时间,区块复杂性,哈希率等,此处针对比特币区块链,此处针对以太坊。

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