以太坊系統為什么要設置難度炸彈

3月初以太坊的君士坦丁堡升級，其中包含了一條，將難度炸彈（Difficulty Bomb）往后推遲12個月的改進協議。有讀者給白話區塊鏈留言說，這句話每個字都認識，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整和算力變化相關，如果在一個難度調整周期內，平均出塊時間超過10分鐘，那么挖礦難度下調，反之，挖礦難度上調。

相比之下，以太坊難度調整算法更復雜。以太坊難度調整算法分為兩部分：一部分與比特幣相似，根據算力變化對出塊時間的影響，調整挖礦難度；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漸變的過程，與區塊編號（即區塊高度）相關。區塊高度越高，難度炸彈對挖礦難度的增大越明顯。剛開始時，受難度炸彈的影響，挖礦難度增加并不顯著，但是隨著時間的推移，難度炸彈的威力會逐步顯現出來，挖礦難度幾乎隨區塊高度增加呈指數增長，直至最后幾乎挖不出區塊，進入挖礦的”冰川時代”（Ice Age）。

為什么要設置難度炸彈

白話區塊鏈之前介紹過以太坊發展分為四個階段，在前三個階段采用的是PoW共識機制，到了第四個階段，也就是寧靜階段，以太坊將切換成PoS共識機制。

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

正是為了避免這種情況的發生，以太坊在挖礦難度調整算法中，加入了難度炸彈這個因子。正如前文所說的，難度炸彈對挖礦難度的增加是一個漸變的過程，對于投入設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整，這兩次調整分別發生在以太坊第三階段的拜占庭和君士坦丁堡升級。以太坊的難度炸彈為什么要延期呢？

以太坊要從PoW轉換成PoS，有很多問題需要解決。當這些問題解決之后，以太坊的才能切換到PoS共識機制。

以太坊團隊設想當難度炸彈的威力顯現出來時，也正好是以太坊需要從PoW轉換為PoS的時候。因為難度炸彈的作用，導致礦工也很難挖出區塊，而且隨著區塊高度的增加，挖礦難度呈指數增長，所以礦工也只能”被迫”同意轉入PoS機制了。

但實際情況遠沒有當初設想的那么順利，造成了以太坊轉入PoS的時間點一再推遲，此時難度炸彈威力已經發揮出來了，礦工們還只能在PoW共識機制下繼續挖礦。這導致以太坊出塊時間持續延長，如果不采取措施的話，出塊時間將變得越來越長，所以在以太坊第三階段的兩個升級過程中，對難度炸彈效果做了延期處理，給PoS上線爭取了一些時間。