以太坊系統(tǒng)為什么要設(shè)置難度炸彈

3月初以太坊的君士坦丁堡升級(jí)，其中包含了一條，將難度炸彈（Difficulty Bomb）往后推遲12個(gè)月的改進(jìn)協(xié)議。有讀者給白話區(qū)塊鏈留言說，這句話每個(gè)字都認(rèn)識(shí)，但就是沒看懂這句話是什么意思。那我們今天就來簡單介紹下難度炸彈吧。

什么是難度炸彈？

比特幣的挖礦難度調(diào)整和算力變化相關(guān)，如果在一個(gè)難度調(diào)整周期內(nèi)，平均出塊時(shí)間超過10分鐘，那么挖礦難度下調(diào)，反之，挖礦難度上調(diào)。

相比之下，以太坊難度調(diào)整算法更復(fù)雜。以太坊難度調(diào)整算法分為兩部分：一部分與比特幣相似，根據(jù)算力變化對出塊時(shí)間的影響，調(diào)整挖礦難度；另一部分就是我們今天要介紹的難度炸彈。

難度炸彈對挖礦難度影響是一個(gè)漸變的過程，與區(qū)塊編號(hào)（即區(qū)塊高度）相關(guān)。區(qū)塊高度越高，難度炸彈對挖礦難度的增大越明顯。剛開始時(shí)，受難度炸彈的影響，挖礦難度增加并不顯著，但是隨著時(shí)間的推移，難度炸彈的威力會(huì)逐步顯現(xiàn)出來，挖礦難度幾乎隨區(qū)塊高度增加呈指數(shù)增長，直至最后幾乎挖不出區(qū)塊，進(jìn)入挖礦的”冰川時(shí)代”（Ice Age）。

為什么要設(shè)置難度炸彈

白話區(qū)塊鏈之前介紹過以太坊發(fā)展分為四個(gè)階段，在前三個(gè)階段采用的是PoW共識(shí)機(jī)制，到了第四個(gè)階段，也就是寧靜階段，以太坊將切換成PoS共識(shí)機(jī)制。

一旦轉(zhuǎn)換成PoS共識(shí)機(jī)制，以太坊出塊就不用挖礦了，礦機(jī)就報(bào)廢了，那些投入了大量資金參與挖礦的礦工將面臨損失。如果以太坊的共識(shí)機(jī)制直接從PoW換成PoS，勢必將引起礦工的共同抵制，造成社區(qū)分裂，以太坊也將難逃被分裂成兩條鏈的命運(yùn)。

正是為了避免這種情況的發(fā)生，以太坊在挖礦難度調(diào)整算法中，加入了難度炸彈這個(gè)因子。正如前文所說的，難度炸彈對挖礦難度的增加是一個(gè)漸變的過程，對于投入設(shè)備挖礦的礦工就像是溫水煮青蛙的過程，這將有助于以太坊從PoW更順利過渡到PoS。

難度炸彈的延期

以太坊難度炸彈做過兩次延期調(diào)整，這兩次調(diào)整分別發(fā)生在以太坊第三階段的拜占庭和君士坦丁堡升級(jí)。以太坊的難度炸彈為什么要延期呢？

以太坊要從PoW轉(zhuǎn)換成PoS，有很多問題需要解決。當(dāng)這些問題解決之后，以太坊的才能切換到PoS共識(shí)機(jī)制。

以太坊團(tuán)隊(duì)設(shè)想當(dāng)難度炸彈的威力顯現(xiàn)出來時(shí)，也正好是以太坊需要從PoW轉(zhuǎn)換為PoS的時(shí)候。因?yàn)殡y度炸彈的作用，導(dǎo)致礦工也很難挖出區(qū)塊，而且隨著區(qū)塊高度的增加，挖礦難度呈指數(shù)增長，所以礦工也只能”被迫”同意轉(zhuǎn)入PoS機(jī)制了。

但實(shí)際情況遠(yuǎn)沒有當(dāng)初設(shè)想的那么順利，造成了以太坊轉(zhuǎn)入PoS的時(shí)間點(diǎn)一再推遲，此時(shí)難度炸彈威力已經(jīng)發(fā)揮出來了，礦工們還只能在PoW共識(shí)機(jī)制下繼續(xù)挖礦。這導(dǎo)致以太坊出塊時(shí)間持續(xù)延長，如果不采取措施的話，出塊時(shí)間將變得越來越長，所以在以太坊第三階段的兩個(gè)升級(jí)過程中，對難度炸彈效果做了延期處理，給PoS上線爭取了一些時(shí)間。