比特币挖矿的行业拐点与背后的经济周期.pdf

1 / 39 比特币挖矿的行业拐点与背后的经济周期 小派克、郝方舟 2 / 39 摘要： 熊市 持续压缩着 加密货币市场 各环节的利润空间 ， 扮演加密货币生产者角色的矿业也不例外。以占加密货币半壁江山的比特币为例，其 2019 年 2 月的整体挖矿收入仅为 1.90 亿美元，比年初下降 10%。 即便如此， 企业化运作的矿业公司仍然保持着高盈利。 据 Diar research，“大矿工”在2018 年 10 月的利润率维持在 59%。 与“大矿工”形成对比的是 ， “个人矿工”从 2018 年9 月开始便“无利可挖”。 3 / 39 4 / 39 从上图， 我们 发现 比特币挖矿 的规模效应 已 逐渐显现： 有 雄厚 资源的大矿工拥有更 强 的盈利能力，处在 盈亏平衡 边缘的小矿工 或是撤出或是抱团 。 在现象背后， 比特币 经济体系 有自己的周期 性。随大量 矿工 因 无利可图退场，全网算力下降， 计算 难度减小， 挖矿 成本变低，盈利空间 增 大，继而又吸引新的算力入场 如此循环 ， 直至挖 出最后一聪（比特币最小单位， 1 聪 =0.00000001BTC）比特币 。 5 / 39 挖矿的本质是什么？产业链上各环节是如何传递价值的？它们遵循着什么样的核心逻辑？影响挖矿收益的关键因素有哪些？市场正处于哪个阶段？比特币还能挖多久？ 这些问题对于仍想进入和依然坚守在矿业的人来说至关重要。 Odaily 星球日报研究院将在本文中试图回答这些偏宏观的问题，并在后续的报告中聚焦到矿业的更多细节，欢迎持续关注，并与我们的分析师 小派克（ lmm662381）交流。 6 / 39 目录 一、比特币挖矿的基本原理 二 、影响比特币挖矿的 三大 因素 2.1 算力 2.2 算力难度 2.3 比特币价格 2.4 算力、算力难度、价格之间的反馈周期 三 、比特币 挖矿 主要成本 电力价格 3.1 电力产业关系与采购渠道 3.2 最低电价浮动空间 四 、比特币挖矿 硬件基础 矿机 4.1 矿工视角： 矿机性价比 4.2 厂商视角： 矿机的 定价法则 五 、 当前 主流 挖矿 方式 矿池 5.1 矿池的 运行规则 5.2 挖矿收益结算模式 5.3 矿池 的 分类 5.4 矿池算力分布 六、比特币产业链概览 七、比特币 挖矿所处的阶段 八、参考及感谢 7 / 39 一、比特币挖矿的 基本 原理 比特币是一个点对点 的电子现金 系统， 每笔交易记录分布存储于整个网络中，而非传统的唯一的 中央数据库 。 为保证所有参与节点拥有一致的交易记录，比特币系统规定竞争记账。 具体 规则如下： 1. 竞争者 通过 SHA-256 运算，在一堆随机数中找到符合要求的 数值 。谁的算力大、运算速度快，谁就 有更大概率先 找 出“答案” 。 2. 比特币系统平均每 10 分钟将交易数据分组 （ 即打包成一个块 ）。 先 找到“答案”的竞争者 获得记账权， 同时 获得比特币作为奖励。系统会根据 全网 算力调整挖矿难度 （有一定滞后性） ，保证平均每 10 分钟出一个块。 3. 挖矿难度每 2016 个区块 （约 14 天） 调整 一次 。 区块高度为 2016 整数倍的区块， 即 系统调整挖矿难度 时 所对应的区块。 4. 比特币挖矿的收入包括区块奖励和交易手续费。区块奖励 最初 为 50 个 BTC，系统规定，每 21 万个区块 （约 4 年） ，出块奖励减少一半 ，直到少至比特币最小单位 1聪 。因此， 2012 年 后区块奖励调整 为 25 个 BTC， 2016 年为 12.5 个 ，下次减半将 在2020 年 。 8 / 39 5. 交易手续费 （也称 矿工费 ），由转账者支付给矿工，用于奖励后者提供足够的算力 以 保证网络系统安全。 交易手续费一般在当天区块奖励的 0.5%-2%之间 浮动。 由于 区块奖励每 4 年减半，交易手续费将 逐渐 成为 矿工的 主要收入 。 比特币预计在 2140年被全部挖出， 届时挖矿收益等于交易手续费。 6. 每笔交易的手续费取决于 该 笔交易的大小（ 多 以 千 字节 Kbytes 为单位） 。当网络拥堵时，更多人在同一时段提交记账需求，用户可通过提高手续费来激励矿工优先打包，以缩短交易确认时间。比如， 2017 年末比特币交易量暴涨， 平均 手续费一度高9 / 39 达 40 美元 /笔， 矿工手续费高达当月 区块奖励的 30%。 7. 交易大小 同时也跟 转入转出的数额大小 有关 ，即交易数额越大，手续费 /千字节越高 。 二 、影响比特币挖矿的 三大 因素 算力、算力难度 和 比特币价格是影响挖矿 成本及收入 的 关键 因素 。 关注这三个 指标，并理解它 们之间的关系， 将 有助 于判断 市场 趋势。 10 / 39 2.1 算力 算力（ Hashrate）， 指每秒计算哈希值 的次数 ， 用于衡量 矿工 的 计算能力 。 算力越 高 ，挖到区块的概率越大。 比较直观的是，算力的常用单位，已从 最初 的 每秒哈希值（ H/s） 变成 KH/s （千 Hash/秒 ）、 MH / s （百万 hash/秒 ）、 GH/s（ 十亿 hash/秒 ）、 TH/s (万亿 hash）、 PH/s (千万亿hash/s)、 EH/s (百亿亿 hash/s)。 目前，比特币的全网算力已达 47EH/s 。这意味着 对采矿硬件的算力和电力支出要求 较高 。比特币网络算力一旦超过 500EH/s ， 将带领硬件 的 处理能力 迈入 zetahash 时代。 总的来说， 挖矿方式和硬件设备的迭代推动了比特币网络算力增长和 挖矿成本的 攀升，算力增长和价格 的上涨 又 倒逼 前者 不断进化。回顾历史， 比特币挖矿经历了 CPU GPU FPGA ASIC 矿池 的 发展 过程 。