USDT:BTC出块时间出现差异：理论与实际对比

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时间：1900/1/1 0:00:00

编者按：本文来自金色财经，Odaily星球日报经授权转载。BTC区块时间戳历史分布情况究竟有多符合预期？本周，我收到了一些消息提醒，这些提醒都是关于一个时不时会出现的问题：“BTC区块链两个小时都不能挖到一个块的情况多久会出现一次呢？昨晚，我偶然发现了在区块670637和638之间出现了这个状况。”

这让我陷入了思考，我不禁想到在过去12年中，BTC区块时间戳历史分布情况究竟有多符合预期？我之前也对BTC时间戳机制进行过讨论，有充分理由认为BTC的安全性很高，其时间戳背后的博弈论机制也非常完美。

分析师：ETH已建立“杯柄形”或比BTC更具突破潜力:金色财经报道，分析显示，根据自 7 月 18 日以来的价格走势，目前ETH已建立“杯柄形”，杯柄形是一种持续上升的形态，是跟随上通道的突围而形成一段整理的时间。市场分析师 Micha?l van de Poppe表示，随着未来几周势头的增强，以及即将到来的以太坊网络“合并”，ETH可能会比BTC看到更多上涨空间，Van de Poppe 预计 ETH / BTC将测试 0.072 的临时阻力位，并保持 0.0645 或 0.057 的支撑位。（cointelegraph）[2022/7/24 2:34:21]

幸运的是，你如果有一个节点的话，就能很轻松地循环访问所有BTC区块头，查看它们的时间戳。为此，我写了个脚本，我的笔记本电脑只用了5分钟就查看了所有的时间戳。请注意，为了方便测量数据，BTC区块链中第100个区块之前都被我排除了，因为BTC诞生之初，矿工数量很少，发生了一些很特殊的状况。结果表明，有190个区块在前一个区块出块后106分钟才被挖出，占迄今挖出的67万个区块中的0.0028%，非常接近0.0025%的预期值！这个结果很容易通过计算得出，但只能代表某个特定时间段内出块时间的差值分布情况。深层次分析

MXC抹茶主流币行情数据：BTC24小时涨2.25% 现报9139.58USDT:MXC抹茶官方行情数据，截至5月3日10:10，BTC 24小时涨2.25%，现报9139.58USDT；ETH24小时涨1.97%，报217.19USDT；EOS24小时涨3.41%，报3.45USDT；BCH24小时涨2.92%，报262.73USDT；BSV 24小时涨2.10%，报215.35USDT；LTC24小时涨4.49%，报49.56USDT；XRP24小时涨0.47%，报0.22513USDT；ETC24小时涨5.45%，报7.42USDT。15分钟级别线，BTC从8763.39USDT震荡上涨，突破8894.05USDT后，放量上涨至最高9190USDT，24小时最高涨4.96%。[2020/5/3]

如果要对这个问题进行深入思考，FelixWeiss已经解决了这个问题，他提供了一种方法，能够确定在前一个区块挖出后的特定时间段内应该挖出的区块数量。

动态 | BTC 出块时间维稳主流交易所24H交易量表现萎靡:据TokenGazer数据分析显示：截止至12月9日17:00，BTC报价$7455.57，市值为$135,002.72M；主流交易所24H BTC交易量约为$124.48M，表现较为萎靡；BTC链上交易量呈持续下滑趋势，活跃地址数有一定反弹，出块时间保持稳定，约为9.8min；BTC市值占比微弱波动，目前约为66.74%；BTC 30天ROI有一定上行趋势；据TokenGazer官网六道数据显示，BTC情绪指数移动平均线在50-60区间内波动；期货方面，与24小时前相比，与24小时前相比，火币、OKEx的比特币合约持仓量上升；OKEx的比特币合约多空持仓人数比持续低于1.0，目前为0.96；火币的比特币多空趋势中，精英用户多头账户占比为66%，持有的多头头寸占比为47.6%；交易所方面，日内BTC/USD Coinbase对BTC/USDT?Huobi处正溢价状态。入市有风险，投资需谨慎。[2019/12/9]

这个数量能够通过计算指数分布的累积分布函数得出。但就出块时间的差值而言，怎样才能其整个历史分布状况与预期分布进行对比呢？为了解决这个问题，我们需要利用指数分布的概率密度函数，这个函数可以通过f(x;λ)=λe^-(λx)进行建模。针对出块时间问题，x等于上个区块出块后的某个时间点，λ作为率参数，等于1/600，概率密度函数用线性方式表示如下图：

行情 | BTC 短线反弹至7000USDT上方:据huobi 数据显示，BTC短线出现反弹，重回7000USDT关口，日内涨幅扩大至2.24%，当前报价7020.36USDT。当前波幅较大，请做好风险控制。[2019/5/13]

我在写这篇文章的同时也绘制出了670000区块之后所有区块的预期分布状况，与上图的形状很相似。

于是我收集了脚本的数据，并将其放入了以下这个表格中：

显而易见的是，下图的x轴用对数表示更加合理，否则数据会过于分散，而观察不到一些有趣的现象。不同挖矿时期

行情 | BTC尝试突破8000美元阻力位:据火币行情显示，自今日12:00起，BTC短线快速拉升，目前已破7900美元关口，暂报7960美元。目前BTC行情利好频出，价格上攻，将多方尝试突破8000美金的阻力位。[2018/7/24]

出块时间的预期分布是基于哈希率恒定不变的假设。但根据BTC的发展历史，其哈希率不可能是恒定不变的。

所以我选取了三个时期进行分析。1.CPU时代：哈希率相对平稳。2.GPU时代：哈希率加速上升。ASIC时代：哈希率增速相对较缓CPU时代

在CPU时代，对于出块时间少于10分钟的区块，实际数量比预期少，为什么会出现这种情况呢？我将在下文进行解释。GPU时代

请注意，在GPU时代，情况截然相反，实际数量比预期要多，最可能是因为哈希率加速上升。ASIC时代

在早期ASIC时代，BTC哈希率有大幅上升，我特地选取了距离当今较近的时间段，这样数据不会受到很大影响。我们能从上图看出，BTC出块数量仍然多于预期，但是不能够与GPU时代相比。整个挖矿时代

如果将670000个区块的数据全部绘制成一张图表会是怎么样的呢？根据下图，实际出块时间与预期是非常吻合的，除了图中左边的部分。

根据上图，我们能得知，父区块挖出后29秒内出块的数量远低于预期，对此有没有合理的解释呢？

深入研究

在这个时间戳范围内的预期出块数量为30497。另一方面，实际出块数量是22441。那么为什么出块数量会相差8056？

我们发现，14296个区块的增量是负数，其中有3549个属于-29到0的区间范围内，那么剩下还有大约6000个区块，下文将会对这6000个区块进行详细分析。通过绘制负增量的时间戳分布情况，我们能得出，下图基本上是正增量分布情况的镜像。

这是因为BTC协议允许负时间戳增量的存在，但这不是根本原因，我们要考虑到实际挖矿的工作过程：1.矿池会为下一个区块生成区块元。2.矿工向矿池发出工作请求，开始对区块元进行哈希计算。3.矿工将完成的工作返回给矿池，形成工作量证明。所以问题就变成了：区块元的产生频率是多少？时间戳多久更新一次？

但是，我认为背后的答案更加复杂，因为矿工也有可能更新时间戳，这就牵涉到了研究特定ASIC应用的硬件或者固件。上文提到，还剩下大约6000个时间戳增量是负的区块，对这些区块有合理的解释吗？我认为理论上是能够解释的，原因可能是时钟漂移或挖矿软件没有得到很好的适配。如果你了解BTC挖矿历史的话，早期矿工没有组成矿池，都是单独挖矿。所以矿工配置不能达到企业级别，这些业余矿工无法保证矿机数据与权威渠道定期同步。早期矿池都是由业余挖矿爱好者而不是全职专业人士运营。我认为，如果我的理论合理，那么随着挖矿产业逐渐成熟，矿池软件得到改进，时钟漂移出现的频率也在下降。所以我运行了另外一个脚本，按照时间绘制了时间戳增量为负的区块分布情况图。