Bitcoin'in zorluk ayarlaması

Bir blok eklemek için madenci, nonce denen bir değeri değiştirerek blok başlığını defalarca özetler ve hedef adı verilen sayısal eşiğin altına düşen bir sonuç arar. Daha düşük bir hedef, geçerli özetlerin sayısının azaldığı anlamına gelir; yani ortalamada daha çok deneme gerekir — madenciliği «daha ağır» kılan tam olarak budur.

Zorluk yalnızca, o hedefin ne kadar aşağıda olduğunu insanın okuyabileceği biçimde ifade etmenin bir yoludur; ölçüt, protokolün şimdiye dek izin verdiği en kolay hedeftir (zorluk 1). Diyelim ki birkaç trilyonluk bir zorluk, bugünkü hedefin o başlangıç noktasından trilyonlarca kat küçük olduğu anlamına gelir. Düğümler hedefi doğrudan zorluktan türetir, dolayısıyla ikisi aynı sayıya iki ayrı bakıştır.

Bitcoin her bloktan sonra ayarlama yapmaz; 2.016 bloktan oluşan her dönem için bir kez yeniden hesaplar. Blok başına on dakikayla 2.016 blok tam iki hafta sürmelidir (20.160 dakika) — zorluk değişimi bu yüzden çoğunlukla iki haftada bir olarak anlatılır.

Aralık takvim zamanıyla değil blokla sayıldığı için, iki ayarlama arasındaki gerçek mesafe ağ yavaş madencilik yaparken uzar, hızlı yaparken kısalır. Her tam düğüm aynı hesabı bağımsız olarak yapar ve aynı yeni değere ulaşır; dolayısıyla oylanacak ya da eşgüdüme bağlanacak bir şey yoktur.

Bir dönemin sonunda ağ, son 2.016 bloğun gerçekte ne kadar sürdüğünü ne kadar sürmesi gerektiğiyle karşılaştırır. Özünde: yeni zorluk = eski zorluk × (beklenen süre ÷ gerçekleşen süre). Bloklar beklenenden hızlı geldiyse gerçekleşen süre beklenenden küçüktür ve zorluk yükselir; daha yavaş geldiyse düşer.

Değişim sınırlıdır: tek bir ayarlama zorluğu en fazla dörde katlayabilir ya da dörtte birine indirebilir. Bu sınır, işlem gücünde geçici bir sıçrama ya da çöküşün ardından çılgın salınımları önler. Ayrıca eski ve zararsız bir bir birimlik sapma vardır: süre 2.015 aralık üzerinden ölçülür ama 2.016 gibi işlenir — ortalama blok süresinin on dakikanın kıl payı üstünde kalmasının nedeni budur.

Bloklar arasında hedeflenen aralık bir dengedir. Çok daha hızlı bloklar dünya çapında bir ağda daha az güvenilir yayılır, boşa giden emeği ve kısa ömürlü çatallanmaları çoğaltırdı; çok daha yavaş bloklar ise onayları usandırıcı ölçüde geciktirirdi. On dakika, bir bloğa sonraki bulunmadan önce yeryüzüne yayılma vakti bırakan temkinli bir orta yol olarak seçildi.

Bu aralığın istikrarlı kalması, Bitcoin'in arz takviminin öngörülebilir olmasının nedenidir. İki haftada bir yaklaşık 2.016 blok üretildiği için, blok ödülünü yarıya indiren halving amaçlanan dört yıllık temposuna yakın düşer ve toplam arz, önceden kestirilebilir bir patikada 21 milyonluk tavanına yaklaşır.

Yeni madencilik makineleri devreye girdiğinde bloklar on dakikadan hızlı bulunur; sonraki ayarlama zorluğu yükseltip onları yeniden yavaşlatır. Madenciler kapattığında — enerji maliyetleri, hurdaya çıkan donanım, elektrikteki mevsimsel durum ya da bölgesel kurallar yüzünden — bloklar yavaşlar ve ardından gelen ayarlama, hızlandırmak için zorluğu düşürür. Sistem geriye dönük düzeltir; ileriye bakmaz.

Şunu belirtmek gerekir: hashrate doğrudan ölçülmez, ağ kaç makinenin çalıştığını göremez. Yayımlanan hashrate rakamları zorluktan ve gözlenen blok sürelerinden türetilen tahminlerdir; kısa aralıklarda bu yüzden gürültülüdür ve en iyi eğilim olarak okunur.

Gerçek dünyanın sert sarsıntıları mekanizmayı iş başında gösterir. 2021'in ortasında büyük bir madencilik bölgesi ağdan çıktığında ağ, o güne dek kaydedilen en büyük aşağı yönlü ayarlamasını yaşadı (yaklaşık % 28) ve normal blok süreleri daha bir sonraki dönem içinde geri geldi. Zaman damgası kuralları ile dört kat sınırı, ayrıca yeniden hesabı saat üzerinden etkilemek isteyen madencilere karşı koruma sağlar.

Zorluk, ağın güvenliği için harcanan emeği ve madenciliğin ekonomisini ölçer — bir fiyat sinyali ya da piyasa göstergesi değildir. Yavaş, sıçramalı adımlarla hareket eder ve geçmiş blok sürelerine tepki verir; bu yüzden talep, likidite veya değerleme hakkında az şey söyler. BIKENZO gibi araçlar bambaşka bir katmanda durur ve daha geniş bir piyasa bağlamını, örneğin küresel bir likidite endeksini Bitcoin fiyatının karşısına koyarak gösterir; bu, zorluğun zincir üstü mekaniğinden ayrı, makro ve piyasa bağlamıdır. İki bakış da yararlıdır ve farklı sorulara yanıt verir.