Visão geral
A dificuldade de mineração é um parâmetro dinâmico no protocolo Bitcoin que controla quão difícil é encontrar uma prova de trabalho válida. Ela determina o alvo numérico abaixo do qual o hash do cabeçalho de um bloco deve cair para ser considerado válido. A dificuldade é ajustada automaticamente a cada 2.016 blocos (aproximadamente a cada duas semanas) para garantir que o tempo médio entre blocos permaneça próximo de 10 minutos.
Ajuste de dificuldade
A cada 2.016 blocos:
Tempo esperado: 2.016 × 10 min = 20.160 min (2 semanas)
Tempo real: medido a partir de timestamps
Nova Dificuldade = Dificuldade Anterior × (Tempo Esperado / Tempo Real)
Limitado a 4× de aumento ou ¼ de diminuição por ajuste
Se os blocos foram produzidos mais rápido do que a cada 10 minutos (indicando que mais hash power entrou na rede), a dificuldade aumenta. Se os blocos foram mais lentos (mineradores saíram), a dificuldade diminui. Esse mecanismo autorregulador manteve o Bitcoin produzindo blocos a uma taxa notavelmente consistente desde 2009.
Dificuldade e o alvo
A dificuldade está inversamente relacionada ao valor alvo armazenado no campo "bits" do cabeçalho do bloco. Uma dificuldade maior significa um alvo menor, o que significa que existem menos saídas de hash válidas, exigindo mais tentativas para encontrar uma.
Dificuldade baixa: Alvo = 00000FFFFFFFFFFF... (muitos hashes válidos)
Dificuldade alta: Alvo = 00000000000FFFFF... (poucos hashes válidos)
Crescimento histórico
A dificuldade do Bitcoin cresceu em muitas ordens de magnitude desde que a rede foi lançada. Em 2009, a mineração podia ser feita com uma CPU portátil. Hoje, a dificuldade é tão alta que apenas operações de ASIC em grande escala e pools de mineração podem encontrar blocos de forma realista.
Casos extremos
O ajuste de dificuldade tem uma falha conhecida de um a um: ele compara timestamps de blocos abrangendo um intervalo de 2.015 blocos em vez de 2.016. Além disso, o ajuste máximo por período é limitado a um fator de 4 em qualquer direção, evitando mudanças extremas repentinas.