导读记账者们通过解题，基于算力和运气竞争记账权

比特币挖矿的经济问题

2021-04-22 17:45 类别：行业新闻 阅读：

指导

簿记员根据算力和运气争夺簿记权，通过解决问题来获得奖励或收入。这就是所谓的比特币挖矿。

比特币是一种去中心化的记账货币系统。任何人都可以记账并参与会计。为了保证人们手中的账本内容同步，需要保证全网只有一个成功的记账员，其他账本持有者只需要将新的账户页面同步到自己的账本上即可。

为了鼓励记账，成功的记账员将收到新发行的货币和记录交易中的所有交易费用。为此，簿记员通过解决问题并根据算力和运气争夺簿记权来获得这些奖励或收入。这就是所谓的比特币挖矿。

挖矿竞争需要消耗一定的资源，主要是电力和计算硬件，也可以说是资源竞争。这种竞争和资源消耗保护了比特币会计系统不被轻易破坏。因此，挖矿系统关系到比特币系统的记账、新币发行和安全。它是重要的基础设施。其相关的经济问题对比特币的发展意义重大，需要讨论。

一.挖矿盈亏与竞争

目前，比特币挖矿最受关注的经济问题是挖矿投资及其收益。

矿业投资的基本方式是研发、生产或采购采矿设备（矿机）。矿机通过解题计算竞争性记账权，获得新币。一般来说，矿工挖矿成功的概率等于其矿机的算力（简称算力）占全网总算力的百分比。

如果全网算力为100P，矿工运行1P算力的矿机，每次记账成功的概率为1%。通过加入矿池挖矿，这个概率可以转化为相对稳定的收益分成，即矿工每8分钟可以获得1%的新币，也就是25*1%=0.25个币. 如果这8分钟消耗的电量和分配给这8分钟矿工的折旧成本等价于0.2个比特币，那么矿工就能达到(0.25-0.2）/0.2 = 25%的毛利率。

在预期盈利的情况下，有两个变化会导致挖矿损失：

此外，采矿成本可分为固定成本和当前成本。

固定成本是无论启动与否都必须支付的成本，主要是矿机的购买成本、场地租金等。当期成本是指矿机启动后投入的成本，主要是电费单。当挖矿收益不足以覆盖总成本时，挖矿开始亏损；当挖矿收入不足以支付当前成本时，应停止挖矿。

例如，一个矿场每天运行1000元的电费，那么矿机的折旧和场地租金合计每天500元。当日挖矿收益低于1500元时，经营亏损仍大于1000元。5元电费后，还有5个以上的资金来弥补已经支付的矿机费和场地租金。当日挖矿收入低于1000元时，连电费都不够补偿，应该关停。

比特币是一个人人都可以参与、人人都可以挖矿的货币体系。在充分竞争的理想状态下，利润会带动新的矿工或矿机加入，而新币总量不变比特币挖矿回报，收益率会继续下降，直到收益率为0。 但实际上，在挖矿的竞争，每个人的机会都不是平等的。总有一些人有优势，以较低的单位成本进行挖矿，从而获得比其他人更多的利润。竞争最终将淘汰处于不利地位的矿工。

在早期，比特币鲜为人知，最先了解并参与的矿工获得了高额回报，这是先发优势。随着比特币的崛起，价格上涨，矿业投资者蜂拥而至，这种信息优势逐渐消失。

最终，竞争优势的一部分将是在矿机芯片、矿机研发和生产技术方面具有优势的投资者，另一部分将是具有较低电价资源的投资者。但这些优势并不是永久的，因为挖矿收益会促使竞争对手追赶芯片和矿机技术，寻找更便宜的电力资源。

二.挖矿的价格风险及其规避

在比特币发展初期，挖矿的盈亏很大程度上由价格波动主导。在上面的例子中，原本盈利25%的挖矿投资，随着比特币价格下跌100%而亏损。7.5%，现实中更糟的情况并不少见。虽然经常会出现突然的价格上涨，但也不过是意外，暴跌可能会让投资者赔钱。由于超过20%的利润率波动，即使是具有技术和成本优势的矿商也遭遇了许多惨败。

在实践中，一些规避价格波动风险的经济手段已经逐渐形成。有：

因此，目前的比特币挖矿与炒作一样具有高风险。它不仅面临竞争压力和币价波动风险，还面临法律缺失和商业模式不成熟带来的制度风险。

三.比特币价格决定挖矿成本

预测货币价格是控制矿业投资风险的重要组成部分。

在 2014 年熊市初期，有一种观点认为比特币的价格不能低于挖矿成本。这种观点现在已经被证明是错误的，很多人已经通过矿业投资和投机投资的亏损实现了这一点。

这种观点可能来自对黄金价格的参考。短期内，当金价下跌接近成本时，如果黄金生产集中形成垄断，那么生产者可以联合限产、减少供应来稳定价格。如果不形成垄断，当市场价格低于成本时，技术低、单位成本高的矿山就会倒闭，导致产量和供应减少，支撑价格止跌。

但是，比特币发行与黄金生产的最大区别在于，比特币以固定数量产生新币，不会因垄断或关闭矿场而减少新币的供应。因此，黄金生产成本支撑价格。比特币中没有提及该原则。

即便是对于金价，从中长期来看，决定性的根本还是在需求端。如果需求继续下降，黄金价格将继续下跌，技术差、成本高的矿山将逐渐被挤出，行业平均成本将下降直至生存。矿山基本利润恢复。

相反，如果需求增加，价格上涨，一些高成本矿山将投产，行业平均成本将上升。在这个过程中，决定成本变化的是需求驱动的价格变化，而不是成本支撑价格。

比特币的价格仍然从根本上取决于需求。前期囤积和炒作需求旺盛，但长期来看，价格的基础是支付应用的需求（见《科学|比特币需求与价格》）。

在供给端，比特币存量增长是固定的，但比特币金融的发展，如交易平台、借贷平台、期货等可以提高现有比特币的流通速度，吸引囤积的币种进入市场，从而使存量保持不变不变。情况下，增加市场上比特币的供应量并影响价格（参见“比特币金融、货币扩张和市场价格”）。

需求和市场供应共同决定了比特币的市场价格，进而决定了挖矿成本。

四.比特币的价格决定了挖矿的成本

在现实中，挖矿行为对比特币价格的反应会有滞后。价格上涨一段时间后，算力增加，成本增加；价格下跌一段时间后，算力和成本都会下降。

滞后主要是由于：

这些原因使得算力滞后于价格变化，也使得算力上升较快，但下降却停滞不前。

因此，从价格与算力的历史关系可以看出，价格快速上涨后，价格下跌，但算力继续增长，算力下降的频率较低。当然，这也得益于比特币应用的不断发展以及对比特币中长期的乐观预期。

矿业竞争不仅是对市场价格的反应，也是矿业投资者之间的非合作博弈。即使认识到算力的增长和挖矿成本的变化滞后于价格的变化，延迟的程度仍然难以预测，这进一步增加了挖矿投资的风险。

五.挖矿对价格的短期影响

一般来说，市场价格决定了矿业投资决策。但是，在不同条件下，挖矿行为也会对短期价格波动产生影响。

比特币挖矿的动机可以分为两类：一类是看好比特币的长期发展，倾向于囤币，可以称之为囤币；二是以法币利润为目标的套利挖矿。

当囤币挖矿比例高时，新币投放市场较少，有助于提高短期价格；当套利挖矿高时，新币卖出更多现金，从而推动价格短期下跌。

实际上，大多数挖矿行为同时具有两种动机。他们既看好比特币的长远发展，又希望在短期内获得法币利润。而且，在不同的竞争条件和成本压力下，两种动机也会相互转换。当比特币价格较高，挖矿收益较高，且增长趋势明显时，囤币比例会增加，推高价格；当比特币价格上涨到关键价格时，回调特征明显，以套利为目的，以变现为目的。为了提高算力，保持竞争优势，大量的挖矿和囤币会迅速进入市场，抑制价格上涨，甚至逆转趋势。

当比特币价格低，挖矿收益低，形成价格下跌趋势时，新币卖出更多现金，加速价格下跌。尤其是当挖矿接近亏损时，矿工需要支付电费等费用，新币被迫抛售，这强化了价格的下行趋势，而不是通常认为挖矿成本会支撑价格的信念。当价格极低时，亏损矿工退出竞争，难度增速低于预期或下降，幸存矿工成本压力减轻，抛售减少. 只有这样，价格的下行压力才会得到缓解。

从长远来看，挖矿竞争将使挖矿成本接近挖矿收入成为常态。新币将主要进入市场以换取法定货币以维持矿场的运营。囤币比例将迅速下降，新币将进入市场，压低价格。因此，在目前1600元的价格水平，每天入市的新币可以消化价值近700万元的比特币购买需求。这是在比特币应用发展和需求增长的背景下抑制价格上涨的主要力量。

但这不是由挖矿成本决定的，而是由发行的新币数量决定的。

除上述影响外，为规避价格风险，矿工在通过比特币借贷、股权挖矿、算力预售等方式投资挖矿时，往往会使用比特币募集资金先卖出，从而推高价格。下。如果挖矿收益如期实现，这只是为了促进未来新币的销售，对价格走势影响不大。

但是，如果竞争导致算力增幅高于预期，那么在融资初期卖出的比特币会比新币多，不仅投资者会蒙受损失，还会加剧价格的下跌趋势。这并没有改变新币的数量，而是出售了没有进入市场的比特币。

六.挖矿消耗和系统算力维护成本

进入正常挖矿，竞争会使挖矿的总成本接近新币的市值。

当比特币价格为1600元时，每8分钟产生25个新币，全球比特币每日挖矿总消耗量接近25个币*（24小时*60分钟/8分钟）*1600元=720万元。根据每 21,600 次计费后新币数量减半的规则，生产和消费将每 3. 5 年减半。如果币价保持在 2000 元比特币挖矿回报，到 2030 年每天的挖矿消费将下降到 28 万元，2041 年下降到 3.5 万元，2080 年只有 17 元。

当然，货币的价格不会改变。如果比特币失败，则价格为 0，挖矿终止。如果比特币取代法定货币，其价格将无法估量。如果比特币系统能够发展到2041年，对比特币的需求不仅会扩大百倍以上。如果币价上涨 50 倍，每枚币价将在 10 万元左右。此时，虽然每8分钟记账只产生0.1 SGD，但每日SGD值仍达到0.8币*（24小时*60分钟/8分钟）*10万元=1440万元。也就是说，每天仍然会有超过1000万元来支撑系统的算力，足以保证系统的安全。

从长远来看，比如2080年，每年只会产出三个新币，挖矿收益将不再依赖于新币，而是依赖交易费。系统挖矿的总成本将取决于交易费用的总规模。2080年的交易费能否支撑必要的挖矿算力？假设交易手续费为交易量的1/10000，以当前每日700万元新币价值为基础，为保证同等规模的资金消耗所支持的算力，全球比特币总交易量需要每天约700亿元。

目前，Visa的日交易额约为1000亿元。如果比特币能活到 2080 年，超越 Visa 也不是问题。而且，2080年的世界总交易量将是现在的数倍。如果按十倍计算，即使交易费率下降到1/100,000，也能支撑必要的挖矿规模和系统算力。

七.挖矿的经济伦理：必要的“浪费”

比特币挖矿每天消耗资源近700万元，产生的算力用于验证和记录交易。

很多人指责它是不必要的巨额浪费，并设计了一些替代方案，比如将计算能力用于科学项目的计算，或者取消竞争性会计的依赖计算权，代之以按数量分配会计。持有的货币。帐号权限。

比特币设计的挖矿方法被称为“工作量证明”（PoW），意思是通过困难、成本高、耗时长的计算来证明记账员因为错误和疏漏是认真负责的。记账不会被别人认可，也不会获得挖矿奖励，浪费了工作量。

会计计算虽然有一定的偶然性，但一般来说算力越大，计算成功获得会计权和会计奖励的概率就越大。这样，簿记竞争将促进计算能力的增加。总算力越大，攻击比特币系统就越困难，比特币系统就越安全。当然，总的挖矿消耗也更大。

可以说，在一定的计算机生产技术下，比特币记账系统的安全性与挖矿消耗成正比。不管挖矿收益来自新币还是交易手续费，问题的本质都是一样的。在充分竞争的情况下，每天700万新币或交易费将消耗同等规模的资源，支撑同等规模系统的总算力。.

有没有可能改成不浪费算力的方法？最简单的方法是从众多簿记员中随机选择一名成功的簿记员。以这种方式记账几乎没有成本。但是，这样一来人们就会不愿意投入更多，不愿意认真验证交易，不愿意转发交易，不愿意同步和保存庞大的账本（区块链）。这样，系统整体算力很小，记账错误很多。不仅容易被攻击，本身也容易分叉（同时有几个不同的账本），交易的可靠性更是无从谈起。

那么这些计算能力可以用于有意义的特定计算吗？在现实中，有这样的尝试，比如研究克服癌症。这似乎让系统更“值”了。但“价值”会涉及到人的判断。为什么它用于癌症研究，而不是用于页岩油研究或中国特色社会主义研究？谁决定学习什么？如何制定判断计算是否有效的标准？

而且，只要是“特定”的研究，就会有“特定”的人拥有持久的知识优势，记账权的竞争就会不公平，劣势的算力就会退出，系统安全就很难持续加强。 . 这种尝试目前是不成功的。

目前最具争议的问题是“股票证明”（Proof of Stock，PoS）。在按照PoS设计的虚拟货币体系中，在线持有的货币越多，获得记账权的机会就越大，获得的挖矿收益也就越多。这样，持有一定数量货币的人就会产生认真竞争记账的动机。攻击系统的人需要持有大量的货币，而攻击会造成系统混乱和货币贬值，攻击者的得失得不偿失。这保证了系统的安全性。

比特币与权益证明货币（或PoW和PoS）的争论是近两年虚拟货币领域最广泛、最持久的争论之一。从安全性来看，比特币系统的安全性依赖于去中心化账本（区块链）带来的去中心化民主和物质资源投入所支撑的巨大算力；权益证明货币主要依赖于前者。如果去中心化民主足够安全，基于它不是问题，但还有待验证。

一般来说，比特币挖矿的成本是其系统安全所必需的。虽然简单粗暴，但运行多年似乎很有效。因为比特币挖矿的竞争优势主要体现在计算速度和能耗上。因此，挖矿竞争将推动计算技术的进步，这是信息时代重要的社会贡献，使挖矿成本更有意义。

八.比特币挖矿的经济伦理：可靠且公平

PoW 和 PoS 挖矿方式的争论涉及到比特币挖矿的另一个经济伦理问题——哪种挖矿方式更公平？

比特币挖矿脱离计算机挖矿进入专业矿机挖矿后，挖矿变得越来越专业化。大型矿场取代了之前的去中心化挖矿，矿场进一步向矿池集中。占总算力20%、30%，甚至接近50%的大型矿池。

因此，批评人士认为，比特币挖矿收益越来越集中在少数人身上，是不公平的。根据之前的分析，挖矿竞争，尤其是大型矿场的兴起，并没有让收益越来越集中到少数人身上，而是新币收益越来越接近成本，这让挖矿获得了丰厚的利润由于信息不对称。期间提前结束。2014年底和2015年初的国内外矿山关闭进一步证明了这一点。

事实上，在挖矿收益的公平性上，比特币挖矿更像传统的黄金挖矿，或者更像大多数真实的商品生产：当新产品推出时，有信息优势的人在竞争不足的情况下获得巨额利润，但作为只要生产对所有人开放，很快就会进入激烈的市场竞争阶段。获得收入的人必须付出越来越高的成本。最终，利润往往分布在各个行业。平均利润。

这是目前已知的最公平的获取利润的方式。从2013年下半年专业挖矿的兴起到2015年初大量矿场的关闭，比特币挖矿可能是市场经济史上最快从垄断走向竞争的新兴产业。因此，比特币的 PoW 模型在新币分配的公平性上无可指责。

比特币支持者也质疑 PoS 模型的公平性。根据 PoS 模型，新币获取机会根据持有币的数量分配，让持有更多权益证明币的人几乎可以零成本获得越来越多的新币。

持有量较小者的奖励非常少，甚至不足以补偿开启挖矿软件所消耗的能源、电力和设备。但是如果你不挖矿，你就必须忍受因发行新币而导致的持有币价值下降。这显然是不公平的，类似于现实中，以现有的土地和资金，无法再努力获得源源不断的地租和利息。长期以来，这种不公平的做法一直饱受诟病。

PoS 模式对新进入者不公平，会在一​​定程度上阻碍系统的扩展。但是，从务实的角度来看，如果权益证明货币在应用中的好处很大，并且远远超过新进入者在分配中的相对损失，那么这个缺点并不是致命的。当前的关键是，作为一种货币，持有和应用的范围越大，持有和使用就越安全、方便、高效。如果支付技术不能形成对比特币的重大超越，各种山寨币都难以超越比特币。货币，这是后来者的劣势。

九.总结

比特币发行的固定节奏导致挖矿成本主要取决于价格，而不是支撑价格。

随着挖矿竞争日趋激烈，算力和成本的提升使得利润空间迅速降低，成本压力迫使大部分新币进入市场变现，永久抑制了币价的上涨。但这实际上是新货币发行机制的结果，而不是挖矿成本的高低。只有当挖矿决策失败，为挖矿基金出售的比特币超过实际新币收益时，才会造成币价额外下跌。

在充分竞争的条件下，比特币挖矿的资源消耗价值将接近新币的市值，目前每天接近700万元，支持约350P的算力，成为比特币挖矿的重要保障。比特币系统的安全性。未来，新币发行的数量将继续减半，不容忽视。如果比特币系统仍然存在，交易规模产生的交易费用将足以支撑必要的系统算力。

如此巨额的挖矿成本，是激励挖矿行为、提升算力、保证比特币记账系统安全的最简单粗暴的方式。也将直接带动计算机算力相关软硬件的技术进步。而这种新的货币发行方式，使得比特币挖矿成本接近挖矿收益，利润趋于社会平均利润，符合传统市场经济的基本公平理念，更容易融入现有市场机制。

从以上分析来看，比特币挖矿系统在理论上可能不是最优的，但在实践中已经融入了现有的市场经济框架，并取得了基本的可行性。需要强调的是，目前比特币挖矿投资的风险丝毫不低于囤积和炒作，挖矿投资需谨慎。