3 月 12 日，比特币一个小时没有出块。 是因为矿工停工了吗？

当时，整个比特币网络的算力并没有因为币价的快速下跌而剧烈波动。 因此，621343#区块之所以耗时长达1小时，并不是因为矿工停工导致算力骤降所致。

而且，接下来的几个区块的出块时间只有几分钟。 按照上面的说法，原因是算力暴涨。 这显然与实际情况不符。 区块生成时间的波动是正常的！

02. 比特币出块时间的波动

比特币挖矿是一个独立的随机事件。 通过哈希找到一个满意的结果，不仅要看全网的算力，还要看运气（概率）。 好运和坏运都对应于小概率事件。 比如（图1）中的621349#区块在一分钟内被发现，属于运气好的小概率事件，一个小时后挖出621343#区块，属于运气不好的小概率事件。

有一个网页可以查询阻塞时间最长的记录，截取两个页面如下：

（图三）网址：

从上图可以看出，有不少区块出块时间超过1小时，有的出块时间超过1天。 在算力波动不大的情况下，出块时间超过1小时，确实是小概率事件，但小概率不代表不合理。 这种一个小时不出来的情况以后还会有的。 可能是算力真的下降了，也可能只是运气不好的小概率事件。 如果以后发生类似的事情，不要盲目恐慌。 大家可以先查看全网的实时算力和相应时间段内的平均出块时间，以尽快了解事情的真相。

03. 比特币的难度调整机制

我们来看看比特币的难度调整机制。

比特币的平均出块时间确实和比特币的算力有关。 比特币设计了挖矿难度调整机制。 比特币系统规定：

每个区块的平均目标时间为10分钟；

比特币的难度调整周期为2016个区块比特币难度调整，所以常说比特币的难度调整周期为14天；

每次难度调整上下限分别为上一周期难度的4倍和0.25倍；

比特币网络会根据上一个难度调整周期的平均出块时间来调整下一个区块，但调整幅度有限。 例如：

比如在之前的难度调整周期中，系统给出的难度是D，而这个周期的平均出块时间是8分钟，也就是说在这个周期中，算力增加了，使得平均出块时间时间快于 10 分钟，那么在下一个难度周期中，比特币系统会将挖矿难度调整为 1.25D，以保持下一个难度调整周期的平均出块时间为 10 分钟。 相反，如果平均出块时间大于10分钟，那么系统会在难度调整期间比特币难度调整，降低挖矿难度。

比特币价格暴跌52%，38台矿机跌破关机价！

难度调整公式D1=D*目标出块时间/前一个区块实际出块时间

其中：D1为下一个难度周期的难度，D为上一个难度周期的难度。

可见，比特币挖矿难度的调整滞后于实际算力的变化。

比特币每次难度的可调范围有上下限，分别为上一周期难度的4倍和0.25倍。 还举个例子：

假设在某个难度调整周期内，挖矿难度为D，算力飙升，平均出块时间缩短为1分钟，下一个周期的难度最高只能调整为4D。 如果算力不变，下一个周期平均出块时间为2.5分钟。 在下一个难度调整周期，难度只能调整到10D。 这时候平均出块时间会回到10分钟左右。

当然，以现在的算力规模，发生这种情况的概率是极低的。 即便真的发生了，经过多次调整也可以处理。

反之，如果由于各种原因，比特币算力暴跌，导致全网算力下降，比特币每2016个区块调整一次难度的规则，将大大延长比特币出块时间，并且链上交易的拥塞会增加。 这种难度调整机制的缺陷，姜卓尔在《从挖矿难度谈调整算法，谈比特币的演进》一文中详细阐述。

相对而言，BCH难度调整算法更能适应算力锐减等问题。

04. BCH的难度调整算法

BCH的难度调整算法是有历史背景的。 由于对比特币发展路线的不同看法，大区块的支持者分叉出了区块上限更大的BCH。 在现有难度下，平均出块时间将远超10分钟。 为了应对这种不利情况，BCH难度调整算法在BTC难度调整算法的基础上增加了一条规则。 修改后的难度算法称为EDA（Emergency Difficulty Adjustment Algorithm），附加规则如下：

BCH连续6个区块时间差超过12小时，难度系数下降20%，激活条件为6个区块全部挖出后，而非12小时后。

这种算法让BCH在不利的情况下得以生存，但是这种算法也有明显的缺陷，为机枪矿池套利提供了便利，BCH的难度降低，挖BCH的收益更高，算力的提升机枪池涌入套利，出块时间会缩短，套利空间会逐渐被抹平，当区块高度为2016的整数倍时，难度会增加，套利算力会被砍掉，导致出块时间延长，难度降低，机枪池算力再次切换回套利，依此类推，陷入如下循环：

难度下降→套利算力涌入→出块时间缩短→难度增加→切断套利算力→出块时间增加→难度下降……

难度增加最多需要 2016 个区块，而难度降低 20% 可能只需要 6 个区块。 这种难度调整的不对称导致BCH的出块速度明显领先于BTC：

（图4）BCH的出块速度明显高于BTC

在三个多月的时间里，BCH出块领先BTC近万个，因此BCH难度调整算法在EDA的基础上进行了优化。 改进后的难度调整算法称为DAA算法，在#504031区块生效。 简而言之，它具有以下特点：

1、逐块调整挖矿难度；

2、每个区块的挖矿难度根据前144个区块的算力进行调整；

3.当算力呈指数变化时，网络会快速调整难度，保证公平性

4、避免当前算力与目标难度不匹配导致的反馈震荡。

...

DAA算法的上述特点保证即使算力瞬间下降50%，也只会对BCH的出块速度产生短期影响。 DAA算法可以根据实际算力情况快速调整难度，使出块时间恢复到正常水平。

对比两种算法下的平均出块时间，可以看出两种算法在解决算力波动方面的优缺点：