Mit jelent valójában a «nehézség»
Egy blokk hozzáfűzéséhez a bányász újra és újra lefuttatja a blokkfejléc hasítását, közben egy nonce nevű értéket változtatva, és olyan eredményt keres, amely egy célnak nevezett számküszöb alá esik. Alacsonyabb cél azt jelenti, hogy kevesebb érvényes hasítóérték létezik, tehát átlagosan több próbálkozás kell — pontosan ettől lesz a bányászat «nehezebb».
A nehézség pusztán ember számára olvasható módja annak, hogy kifejezzük, milyen alacsonyan van ez a cél, a protokoll által valaha megengedett legkönnyebb célhoz mérve (1-es nehézség). Mondjuk több billiós nehézség azt jelenti, hogy a mostani cél billiószor kisebb annál a kiindulópontnál. A csomópontok a célt közvetlenül a nehézségből vezetik le, így a kettő ugyanannak a számnak két nézete.
A 2016 blokk ritmusa
A Bitcoin nem minden blokk után igazít, hanem 2016 blokkból álló korszakonként számol újra. Tíz perces blokkidővel 2016 blokknak pontosan két hétig kellene tartania (20 160 perc) — ezért írják le a nehézség változását általában kétheteninek.
Mivel az időköz blokkokban és nem naptári időben számít, két kiigazítás valódi távolsága megnyúlik, amikor a hálózat lassan bányászik, és összemegy, amikor gyorsan. Minden teljes csomópont önállóan végzi el ugyanazt a számítást, és ugyanarra az új értékre jut, így nincs miről szavazni és nincs mit összehangolni.
A számítás minden kiigazítás mögött
Egy korszak végén a hálózat összeveti, mennyi ideig tartott valójában az utolsó 2016 blokk, azzal, mennyi ideig kellett volna tartania. Lényegében: új nehézség = régi nehézség × (várt idő ÷ tényleges idő). Ha a blokkok a vártnál gyorsabban érkeztek, a tényleges idő kisebb a vártnál, és a nehézség nő; ha lassabban, csökken.
A változás korlátos: egyetlen kiigazítás legfeljebb megnégyszerezheti a nehézséget, vagy a negyedére vághatja. Ez a korlát megakadályozza a vad kilengéseket egy átmeneti fellendülés vagy összeomlás után. Létezik továbbá egy régi, ártalmatlan egyes pontatlanság: az időtartamot 2015 közön mérik, de 2016-ként kezelik — ezért van az átlagos blokkidő egy hajszállal tíz perc fölött.
Miért tíz perc, és miért számít ez
A blokkok célzott időköze kompromisszum. A sokkal gyorsabb blokkok kevésbé megbízhatóan terjednének egy világméretű hálózaton, szaporítva az elpazarolt munkát és a rövid életű elágazásokat; a sokkal lassabb blokkok kínosan hosszúvá tennék a megerősítéseket. A tíz perc óvatos középútként született, amely időt hagy egy blokknak, hogy bejárja a földgolyót, mielőtt a következőt valószínűleg megtalálják.
Éppen ennek az időköznek az állandósága teszi kiszámíthatóvá a Bitcoin kibocsátási ütemtervét. Mivel kéthetente nagyjából 2016 blokk keletkezik, a blokkjutalmat felező halving közel esik a szánt négyéves ütemhez, a teljes kínálat pedig előre látható pályán közelít a 21 milliós felső határához.
Nehézség, hashrate és a visszacsatolás
Amikor új bányagépek állnak üzembe, a blokkok tíz percnél gyorsabban születnek; a következő kiigazítás megemeli a nehézséget, és újra lefékezi őket. Amikor bányászok lekapcsolnak — energiaköltség, kivont hardver, évszakos áramhelyzet vagy regionális szabályok miatt —, a blokkok lelassulnak, és a soron következő kiigazítás csökkenti a nehézséget, hogy felgyorsítsa őket. A rendszer utólag korrigál; nem néz előre.
Érdemes megjegyezni, hogy a hashrate-et nem mérik közvetlenül: a hálózat nem látja, hány gép jár. A közzétett hashrate-számok a nehézségből és a megfigyelt blokkidőkből levezetett becslések, ezért rövid szakaszokon zajosak, és leginkább tendenciaként érdemes olvasni őket.
Határesetek, és amit a nehézség nem árul el
A valóság éles megrázkódtatásai megmutatják a mechanizmust munka közben. Amikor 2021 közepén egy nagy bányászrégió kiesett a hálózatból, az addigi legnagyobb lefelé irányuló kiigazítását élte át (nagyjából 28 %), amely már a következő korszakban helyreállította a szokásos blokkidőket. Az időbélyegekre vonatkozó szabályok és a négyszerezési korlát ráadásul véd azoktól a bányászoktól, akik az órán keresztül befolyásolnák az újraszámolást.
A nehézség a hálózat biztonságára fordított erőfeszítést és a bányászat gazdaságtanát méri — nem árjelzés és nem piaci mutató. Lassú, ugrásszerű lépésekben mozog, és múltbeli blokkidőkre reagál, ezért keveset mond keresletről, likviditásról vagy értékelésről. Az olyan eszközök, mint a BIKENZO, egészen más rétegben helyezkednek el, és tágabb piaci összefüggést mutatnak be, például egy globális likviditási indexet a Bitcoin árfolyamával szemben; ez makro- és piaci összefüggés, elkülönülve a nehézség on-chain mechanikájától. Mindkét nézőpont hasznos, és más kérdésekre felel.