难度调整

比特币没有调度器，因此要让发行节奏保持不变，唯一的办法是在矿工涌入时提高搜索难度，在矿工离开时降低难度。重新计算每隔2,016个区块进行一次，目标是1,209,600秒的实际耗时，单次调整幅度最多为四倍。这就是确认时间能够经受挖矿热潮或暴跌的原因。

运作方式

难度调整是算术，不是决策，每个节点都独立执行。

在每个2,016个区块的窗口结束时，节点读取两个时间戳：窗口内第一个区块的时间戳和最后一个区块的时间戳。节点用实际耗时的秒数除以1,209,600（两周的秒数），再用这一比值乘以旧的目标值。出块较快时，比值小于一，目标值随之降低，下一个窗口的难度升高。出块较慢时，比值大于一，目标值随之升高，下一个窗口的难度降低。结果在两端都设有限幅：实际耗时按不少于302,400秒且不多于4,838,400秒计算，因此单次难度调整在任一方向上的变动都不会超过四倍。

这一计算中有一个著名的差一错误（off-by-one）。一个2,016个区块的窗口之间只有2,015个间隔，而代码在测量时间戳时没有对此加以修正。其影响很小，但长期存在：网络的目标是每9.9950分钟出一个区块，而不是每10分钟，因此比特币的时钟比简单按十分钟计算的时间表略快。这个问题从未被修复，因为修复它需要一次硬分叉，却没有实质性的好处。

时间戳是最薄弱的输入，相关规则也有意设得宽松。区块的时间戳只需大于前十一个区块时间戳的中位数，并且比接收节点自身的时钟快不超过两小时。因此，矿工有少量空间可以左右一次难度调整，这就是理论上的时间扭曲攻击（time warp attack）的基础，也是收紧时间戳规则的提议不断被重新提出的原因。

首次难度调整发生在2009年12月30日，位于区块32,256，难度从1升至1.18。此后的一切，都是同一段简短算术大约每两周执行一次。

购买比特币时为何重要

难度调整使比特币提币的等待时间可以预知，也是应当对挖矿类产品保持怀疑的原因。

在两次调整之间，难度保持不变，而算力可以自由变动，因此出块间隔会出现偏移。如果网络中有很大一部分算力关闭，出块就会变慢，原本半小时内完成的提币会明显拖长，直到下一次调整恢复节奏。这并不是交易所在拖延您，而是网络运行时的算力低于当前难度所对应的水平，并会在2,016个区块内自行纠正。

它也限制了单一政府能造成的破坏。中国在2021年禁止挖矿时，超过一半的网络算力在数周内下线，协议无需任何会议便消化了这一冲击：难度下降，出块速度恢复，矿机被运往哈萨克斯坦、美国等地。本站的国家指南展示了同一故事的政治一面：禁令改变了谁来挖矿以及您可以在哪里合法购买，但从未改变区块是否继续产生。

最后，对任何宣称固定挖矿收益的产品都应保持怀疑。在几乎所有跨越数年的时期里，难度都呈上升趋势，这意味着即使其他条件不变，某台矿机所获得的比特币也会随时间减少。承诺每日稳定收益的云挖矿合约，承诺的是协议本身在对抗的东西。

2021年7月的难度调整，有记录以来降幅最大

区块689,472于2021年7月3日被挖出，带来了比特币历史上最大的一次下调：难度单次下降27.94%。

原因是政治性的，而非技术性的。中国的挖矿禁令使七日平均算力从6月中旬的约136 EH/s 降至约85 EH/s，降幅约为35%。由于难度是按更大的网络设定的，该窗口内的出块明显落后于预定进度。这次调整将难度要求降低了近28%，出块时间迅速回到十分钟左右，发行仍沿同一曲线继续。在此期间连续四次负向调整，累计使难度降低约45%，而网络从未暂停。

这一事件是支持该机制的最有力的单一论据。没有委员会投票，没有发布紧急补丁，用户也无需做任何事。

难度调整 vs 难度

难度是一个数值，难度调整是改变这个数值的事件。难度是一个简单的比值，表示当前搜索比规则允许的最容易搜索难多少，它不会自行漂移。难度调整是为接下来的2,016个区块设定新数值的重新计算。标注为"difficulty"（难度）的图表看起来像阶梯，正是出于这个原因：数值在一个周期内保持不变，只在难度调整时才发生阶跃。

难度调整 vs 减半

难度调整改变的是找到一个区块的难易程度，减半改变的是找到一个区块的报酬。两者按各自的时钟运行，分别是2,016个区块和210,000个区块，彼此从不协调。减半会使矿工收入一夜之间减少，随后出现的任何停机会在几周后体现为难度降低，但这两条规则在代码中互不相见。把两者混为一谈，就产生了"difficulty halving"（难度减半）这一说法，而这样的事件并不存在。