Co «obtížnost» skutečně znamená
Aby těžař přidal blok, znovu a znovu hashuje hlavičku bloku a mění přitom hodnotu zvanou nonce; hledá výsledek, který padne pod číselný práh zvaný cíl. Nižší cíl znamená, že platných hashů existuje méně, takže je v průměru potřeba více pokusů — právě to dělá těžbu «těžší».
Obtížnost je jen lidsky čitelný způsob, jak vyjádřit, jak nízko ten cíl leží, měřeno vůči nejsnadnějšímu cíli, který kdy protokol povolil (obtížnost 1). Obtížnost řekněme několika bilionů znamená, že současný cíl je bilionkrát menší než tento výchozí bod. Uzly odvozují cíl přímo z obtížnosti, takže obojí jsou jen dva pohledy na totéž číslo.
Rytmus 2016 bloků
Bitcoin neupravuje po každém bloku, ale přepočítává jednou za epochu o 2016 blocích. Při deseti minutách na blok by 2016 bloků mělo trvat přesně dva týdny (20 160 minut) — proto se změna obtížnosti obvykle popisuje jako čtrnáctidenní.
Protože se interval počítá v blocích, a ne v kalendářním čase, skutečný odstup mezi dvěma úpravami se protáhne, když síť těží pomalu, a zkrátí, když těží rychle. Každý plný uzel provede tentýž výpočet samostatně a dojde ke stejné nové hodnotě, takže není o čem hlasovat ani co koordinovat.
Výpočet za každou úpravou
Na konci epochy síť porovná, jak dlouho posledních 2016 bloků skutečně trvalo, s tím, jak dlouho trvat mělo. V jádru: nová obtížnost = stará obtížnost × (očekávaný čas ÷ skutečný čas). Přicházely-li bloky rychleji, než se čekalo, je skutečný čas menší než očekávaný a obtížnost stoupá; přicházely-li pomaleji, klesá.
Změna je omezená: jediná úprava může obtížnost nanejvýš zčtyřnásobit nebo ji srazit na čtvrtinu. Tento limit brání divokým výkyvům po dočasném náporu či zhroucení výpočetního výkonu. Existuje také stará, neškodná nepřesnost o jedničku: časové rozpětí se měří přes 2015 intervalů, ale zachází se s ním jako s 2016 — proto průměrný čas bloku leží o vlásek nad deseti minutami.
Proč deset minut a proč na tom záleží
Cílový odstup mezi bloky je kompromis. Mnohem rychlejší bloky by se po celosvětové síti šířily méně spolehlivě, což by množilo zmařenou práci a krátkodobá rozvětvení; mnohem pomalejší bloky by dělaly potvrzení únavně zdlouhavými. Deset minut bylo zvoleno jako opatrná střední cesta, která dá bloku čas rozšířit se po celém světě, než bude pravděpodobně nalezen další.
Právě stabilita tohoto odstupu činí plán vydávání Bitcoinu předvídatelným. Protože se každé dva týdny vytěží zhruba 2016 bloků, dopadá halving snižující odměnu za blok blízko zamýšlenému čtyřletému taktu a celková nabídka se po odhadnutelné dráze blíží svému stropu 21 milionů.
Obtížnost, hashrate a zpětná vazba
Když se do provozu dostanou nové těžební stroje, bloky se nacházejí rychleji než každých deset minut; následující úprava obtížnost zvýší a znovu je zbrzdí. Když těžaři vypínají — kvůli cenám energie, vyřazenému hardwaru, sezonní situaci v elektřině či regionálním pravidlům —, bloky se zpomalí a další úprava obtížnost sníží, aby je zrychlila. Systém se opravuje zpětně; nedívá se dopředu.
Stojí za zmínku, že hashrate se neměří přímo: síť nevidí, kolik strojů běží. Zveřejňovaná čísla hashrate jsou odhady odvozené z obtížnosti a pozorovaných časů bloků, a proto jsou v krátkých oknech neklidná a nejlépe se čtou jako trend.
Hraniční případy a co obtížnost neříká
Prudké otřesy v reálném světě ukazují mechanismus při práci. Když v polovině roku 2021 vypadl ze sítě velký těžební region, zažila síť svou do té doby největší úpravu směrem dolů (kolem 28 %), která obnovila normální časy bloků už během následující epochy. Pravidla pro časová razítka a čtyřnásobný limit navíc chrání před těžaři, kteří by chtěli hodinami ovlivnit přepočet.
Obtížnost měří úsilí vložené do bezpečnosti sítě a ekonomiku těžby — není cenovým signálem ani tržním ukazatelem. Pohybuje se pomalými, skokovými kroky a reaguje na minulé časy bloků, takže o poptávce, likviditě či ocenění vypovídá málo. Nástroje jako BIKENZO leží v úplně jiné vrstvě a zobrazují širší tržní kontext, například globální index likvidity proti ceně Bitcoinu; to je makro a tržní kontext, oddělený od on-chain mechaniky obtížnosti. Oba pohledy jsou užitečné a odpovídají na jiné otázky.