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区块链黑板报 |10分钟出一个区块,比特币怎么做到的?

分类:教程韭菜炒庄韭菜炒庄 2019-08-23 18:12

  比特币从2008年诞生以来,多数时候为人所津津乐道的,还是比特币作为“数字黄金”的储值功能。

  大部分比特币的持有者都坚信,比特币设计巧妙,并且总量固定,数量稀有,所以价值会攀升,具有很高的收藏价值。

  比特币大约10分钟,打包记账一次,每个区块是1M,那么比特币10分钟内上限笔数就是约4000笔,那么也就意味着每秒7笔的交易量。

  这个速度,在交易频率小的情况下,能够保证运行速度。

  10分钟出一个区块,比特币怎么做到的?

  然而,自从2013年,比特币价格节节攀升,用户体量膨胀之后,比特币的交易费用已经达到几十美金,并且整个网络中还有几十万笔交易处于待确认状态。

  这样的交易速度和交易成本用于交易支付,显然是缺乏竞争力的。

  比特币的白皮书里,明确的提到,比特币是一种点对点的电子现金体系,是一种电子支付系统。

  现在,除了持币收藏,比特币的支付场景目前更多的出现在灰色黑色的暗网地带。

  而比特币本身的构想,是要建立共识机制,改变整体社会的支付环境的。

  很显然,如果只是用于收藏,那注定比特币只能是一小群人的狂欢,一群技术宅的自娱自乐,要到达中本聪理想中的世界,可能性微乎其微。

  如果还想让比特币和区块链成为真正意义上的共识,就必须不断强化比特币的支付功能,扩展比特币的应用场景。

  什么是难度目标?

  难度目标是比特币系统中调控挖出区块所用平均时间的参数,是区块头中6个字段之一。

  比特币挖矿难度(Difficulty),是对挖矿困难程度的度量,挖矿难度越大,挖出区块就越困难。

  目标值(Target)与挖矿难度成反比。

  难度越高,目标值越小。

  而难度目标是目标值通过转化得到,是一个只有4个字节的字段。

  


  比特币系统正是通过调整区块头中难度目标来控制挖出区块所需平均时间的。

  调整难度目标就是调整目标值在整个输出空间的占比。

  而比特币系统追求的平均出块时间为10分钟,这时候就需要调整难度目标来实现。

  如何调整难度目标?

  比特币系统每过2016区块(大约为14天时间),会自动调整一次难度目标。

  所有区块高度为2016整数倍的区块,系统就会自动调整难度目标。

  比特币系统设定,难度目标上调和下调的范围都有4倍的限制。

  打个比方:假设上一个难度目标调整周期内的2016个区块,由于算力暴涨,只用7天就全部挖出来了,通过难度目标调整,将难度目标缩小一倍。

  可以将平均出块时间维持在10分钟左右,但如果算力暴涨,前2016个区块全部挖出只用了1天,那么难度目标最小只能调整为原来的四分之一。

  比特币的算力是持续波动的,比特币系统通过难度目标的调整,使得平均出块时间维持在10分钟左右。

  难度目标和挖矿难度成反比,挖矿难度越大,难度目标越小。当区块高度为2016的整数倍时,比特币系统就会在该区块上,自动调整难度目标。

  如果上一个难度目标调整周期内,平均出块时间超过10分钟,那么降低挖矿难度,增大难度目标。

  反之则提高挖矿难度,减小难度目标。

  比特币每2016个区块(大约14天)调整一次挖矿难度,相比于BCH每个区块都调整(大约10分钟调整一次)有明显的滞后性。

  比特币的扩容问题

  解决方法可以大致分为两派,一方可以被称为“扩张派”,另一方可以称之为“减压派”

  “扩张派”希望扩大区块大小,通过区块体积的增加来扩充容量。

  从一个区块1M到2M,再到8M,甚至到32M,在比特币链上进行容量扩展。

  这种方式直接提高了比特币网络的吞吐量。

  然而,这种方式的弊端也很明显。

  随着区块体积的不断扩张,要求的算力就会越来越高,普通的计算机和矿机都会逐渐难以支撑运行压力,那么整个比特币的算力就将高度集中于矿工。

  这样一来,矿工就很有可能依靠手中的算力来集中权力,这就不符合区块链去中心的核心思想。

  要知道,比特币的初衷是要依靠全节点共同维护的最小化用户间信任,因为这样才能保证权力最大可能的去中心化,从而达到最安全的交易模式。

  而扩大区块体积的做法是和比特币的核心思想相矛盾的。

  因此,这种扩大区块大小的“扩张派”一直没有在比特币社区得到广泛认可,也始终没有形成全面共识机制。

  新的扩容共识发布之后,意见有分歧的双方都各自延续自己认为正确的链,这也就导致了比特币出现了多次硬分叉。

  其中最著名的就是BCH(比特币现金),这便是比特币扩大到8M大区块的硬分叉产物。

  总结

  也许,比特币的“支付时代”序幕正在拉开。

  当然,这其中还有很多需要被及时解决的问题。

  比特币的算力是持续波动的,比特币系统通过难度目标的调整,使得平均出块时间维持在10分钟左右。

  难度目标和挖矿难度成反比,挖矿难度越大,难度目标越小。

  当区块高度为2016的整数倍时,比特币系统就会在该区块上,自动调整难度目标。

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本文标签:比特币 区块链 怎么做

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