矿工与比特币价格

（日本花瓶中的玫瑰花，梵高）
前言：比特币市场的参与者包括了投资基金、持币人以及矿工，其中矿工是比特币网络的基石，确保其网络的持续和安全。矿工当前每个月挖出54,000个比特币，存在抛压，尤其是当价格下跌时，抛压更大。不过，比特币有难度调整的机制，不管哈希算力多少，在一定时期内，矿工竞争的比特币数量是一定的。随着比特币价格的波动，这导致比特币网络会出现低效矿工投降或低效矿工盈利的现象。这种现象反过来加速了比特币的价格的上涨或下跌，这也是导致比特币价格产生波动的原因。理解矿工之间的博弈，是理解价格波动的关键之一。本文作者是Blockwaresolutions，由“蓝狐笔记”社群的“SOTI”翻译。

很多分析师认为，比特币矿工的生产成本的收支平衡价格造就了比特币的底价。这种论断是不精确的。实际上，随着价格接近矿工的生产成本，比特币的抛售倾向于加速。比特币价格存在持续的卖压，这源自于矿工。价格支撑实际上是建立在矿工投降以及网络上哈希算力的净减少之上的，这有利于难度调整。理解矿工的博弈机制至关重要。
矿工生产比特币的成本主要来自电费，因为矿工运营成本的95%来自于用电量。矿工需要比特币保持在一定的价格上，以便于他们赚取的比特币收入高于电费的消耗。拥有最低电费的矿工具有明显的比较优势。
我们将分析如下内容：

比特币网络：
谁是市场的参与者，他们如何影响比特币的价格？
剥离挖矿网络的不同层。
下一代矿机如何平衡竞争环境——在博弈中保持高电费矿工的参与。
打破神话——“矿工的收支平衡价是底价”。
2020年减半对比特币行业的影响——击中三连击。
难度：中本聪的精妙的网络稳定机制——了解其引力。
矿工投降如何加速比特币走向底部。

比特币市场参与者的三种主要类型

投资基金——对冲基金、风险投资基金、家族办公室以及其他机构投资者。他们几乎完全采用只“看多”策略，很少看空。基本上，他们有长期看涨的偏好，但如果信念遭受挑战，他们也有能力随时退出其头寸并离开。
持币者——寻求最大化其比特币持有量，且长期累积币的人。持币人有长期看涨的观点，对价格波动的敏感低于投资基金。然而，跟投资基金一样，持币人可以随时退出其全部头寸并离开。
矿工——比特币网络的骨干。矿工对比特币的信念高于投资基金和持币人。他们的视野更长。他们投资具有更长生命周期的资产，这些资产无法用作它途，也无法以公允的市场价值快速清退。

ASIC矿机具有3+年生命周期，且只能用于开采sha-256协议代币（几乎以比特币为主）。比特币挖矿设备具有5+年生命周期，通常是经过重组的仓库，专门为冷却矿机而设计。平均而言，将资金投入到矿机、设施扩建以及电费支出后，矿工需要18个月才能达到收支平衡。矿工是比特币网络中抛售压力的主力。他们收到新发行的比特币，他们必须卖出比特币，为其挖矿业务的资本支出和运营支出提供资金。
来自矿工的抛压
如今每个月大约可以开采出54,000个新比特币。如果比特币以10,000美元的价格交易，那么相当于每个月有价值540,000,000美元的新比特币供应量释放给矿工。矿工必须售出54,000比特币中的相当大部分，以支付电费。消耗更高电费的矿工必须卖出更大比例的比特币以覆盖其电力成本。比特币网络上的大多数资本流出都是由矿工驱动的。

下一代矿机如何平衡竞争环境
由于发布了下一代矿机，过去8个月发生了动态变化。与Bitmain（比特大陆） S9 13.5T相比，Bitmain的S17 Pro 50T能耗高50%，但其哈希算力高300%。每台S17 Pro 50T矿机的投入就相当于4台S9 13.5T矿机的哈希算力。Layer 1 & 2矿工曾经占据更大比例的网络哈希率，但他们没有多大动力去升级到下一代矿机，因为其电力消耗较低。
老一代的矿机，如S9 13.5T使用16nm芯片，而S17 Pro 50T使用7nm芯片。芯片技术的革新使得电力的相关性降低，因为每terahash消耗的瓦数减少。下一代矿机减少了对更高电费的财务影响。相反，低电费降低了对效率较低的老一代矿机的相对劣势的影响。
对于Layer 1 & 2来说，基于当前依然在网络上工作的旧矿机的比例，以比特币/资产负债表耗尽的机会成本来换取通过升级其矿机降低的生产成本，这样的操作并没有太多吸引力。只要其他layer 在使用旧矿机，Layer 1 & 2将维持与旧矿机的竞争力。挖矿是关于生存能力，且需要比同行更具竞争力。随着Layer 3-8中来自下一代矿机的未来哈希算力接近于100%，Layer 1-2将被迫升级。减半很可能会触发这一事件。

随着电费增加，耗尽比特币储备/资产负债表的机会成本以投入资金采购下一代矿机正迅速变得越来越有吸引力。在2019年5月，具有前瞻思考的矿工开始预计由于2020减半而关闭S9的风险。因此，Layer 3-8 在过去8个月已经积极引导了下一代矿机的硬件升级周期，而Layer 1 & 2则继续使用旧的S9矿机。下一代矿机升级周期已经将网络哈希率提升了80%，并提高了Layers 3-8 所代表的网络哈希率，且稀释了Layer 1和2在总网络哈希率中的份额。

因此，这违背了环保主义者对比特币网络大声疾呼的预测。很多人预测，随着比特币网络超过特定的哈希率，能源消耗过度，但是，由于矿机正变得越来越高效，网络的能源消耗显著下降。
了解比特币矿工的行为
下面的分析显示了在不同电费下运营的矿工利润率压缩所带来的卖压，一旦无利可图的矿工关机，随之而来的是卖压的缓解（难度的影响）。（蓝狐笔记：算力下降带来难度的调整）我们提出基于博弈论的模拟，它显示了各种情况下矿工的行为和决策。请注意，这些不是比特币价格的目标，而是为了说明在减半前后当比特币处于特定价格水平时对挖矿网络的影响。
在此模拟中，“矿工层”内的所有矿工都使用单一平均KWh率。这种简化合并了在每个比特币收支平衡价阀值的矿机关机数。当矿工关机，这会形成瀑布，从而扩大随后的网络难度和幸存矿工的盈利能力的调整幅度。由于这些假设，这一模型创造了“步骤图”，这有利于说明概念化的现实，但更平滑，更线性的改变将会更好地反映实际的应用。
为了保持一致，本分析提出如下假定：
*比特大陆 S17代表了下一代矿机，而比特大陆的S9代表了老一代矿机。下一代矿机和老一代矿机的哈希算力比例当前占据总网络哈希算力的61.38%和38.63%。
*层中的每个矿工的电费是统一的，且所有矿工都基于平均kWh率。因此，在本分析中，层中的每个矿工生产的收支平衡成本都假定是相同的，且当价格跌破时它们全部关机。
*在分析过程中，假定没有新矿工加入网络。
*每层中的S17和S9矿机比例基于下表的分布会发生变化：

为什么我们对这些假定充满信心：
*Blockware Solutions是北美地区最大的比特币矿机分销商之一。我们在如下地区都有客户及合作伙伴：美国、加拿大、墨西哥、委内瑞拉、巴拉圭、南非、冰岛、瑞典、挪威、哥伦比亚、德国、东欧、哈萨克斯坦、俄罗斯、阿联酋、伊朗、蒙古、中国、日本以及澳大利亚。我们的客户群、战略合作伙伴以及业务伙伴等代表了总网络哈希率的20%以上。
*我们与顶级矿池和最大的ASIC制造商举行了工作会议并进行了同行评审，以深入了解每个地区的哈希算力比例、电费以及矿机模型的分布。
*我们参观了中国成都30多个兆瓦的矿场，以及纽约州北部、西北太平洋水电充裕地区的运营。
*在中国四川省、委内瑞拉、哈萨克斯坦、西德克萨斯州、纽约州北部以及西北太平洋地区的客户和合作伙伴都拥有低于3c电费，但大多数人几乎都在使用老一代矿机挖矿。他们没多大动力去升级到下一代矿机，因为他们拥有较低的电费率，这降低了更高效矿机带来的收益，而且迄今为止，升级到下一代矿机的巨额成本并没有吸引力。
10,000美元的比特币：对于每一层来说，都有可观的利润率
当比特币以10,000美元的价格进行交易时，每一层的矿工都享有可观的利润，对S17的矿机来说更是如此。然而，对于Layer 8的矿工来说，S9矿机已接近于关机价。即便是比特币价格为10,000美元，Layer 8中 S9开采的96.3%的比特币也需要被卖出以覆盖其电费支出。

基于上述情况，矿工每月必须售出至少39.12%的所挖比特币（相当于211,225,815美元），以覆盖其电力成本。这意味着，投资基金和持币人投入的新现金必须每月达到211,225，815美元，以匹配矿工为其运营提供的法币流出资金。矿工卖出压力是持续的，而投资基金和持币人筹集的资金是由情绪驱动的，并且会根据市场周期的变化而变化。
比特币价格在7,500美元时：打破神话——“矿工的收支平衡价是底价”
随着比特币价格下降，矿工经历利润的压缩。结果是，他们被迫卖出更大比例的奖励以覆盖其电力支出（收益在减少，而费用保持不变）。
让我们检查一下在Layer 6, 7, 8 层中运营S9的矿工：随着比特币价格接近并穿透矿工的收支平衡价，矿工现在处于亏损状态。他们必须卖出所有其开采的比特币，以及加上一些储备的比特币以覆盖其电力成本。这在市场上引入了更多的抛售压力，也就是除了新挖比特币之外，还有老币需要卖出——这是支撑的反面。

了解实际的运营结果vs.书面运营结果

很多人认为，当跌破收支平衡价时，矿工可以简单地关闭矿机，且永远不会亏损。这是一个非常严重的误解。合约义务、失败的资金管理通常导致矿工亏损经营。这迫使矿工卖出比他们所开采的更多的比特币；耗尽比特币库存资金，会给市场带来额外的抛压。

矿工跟电厂协商签订了降低电费的合同，但这些电费需要基于最低的用电量。因此，一些矿工在特定时期会发现自己亏损挖矿，这是因为他们持续挖矿以满足最低用电量的要求，否则他们会失去长期的低电价。在不盈利时，他们无法只是简单地关机一周或一个月了事，且只能等待比特币反弹。
很多矿工将其矿机送至托管方。这些托管合约以每台矿机每月固定费用模式将矿工锁定1到2年的期间（由电费确定）。如果矿工没能按月支付这些款项，托管方可以没收这些矿机。结果是，很多矿工好几个月亏损挖矿，以避免违约和冒着失去其昂贵挖矿设备的风险。
这样，矿工变成了投机者。矿工是人类，因此，不能不受到人类心理的影响。许多矿工试图执行出售比特币的时机和数量准则。很多矿工可能会在收到比特币后，每周、每月，或可能只是卖出足够的量以支付其电力费用。不幸的是，当比特币反弹时，矿工倾向于成为投机者，以期抓住反弹机会。

我们与加密领域最大的OTC柜台之一分享分析结果。在2019年9月，我们讨论了一些OTC场外交易矿工客户如何偏离其计划的清算，而选择持有在7月8月所挖的比特币——他们认为比特币会持续上涨。（蓝狐笔记：当时btc最高价格曾涨至13,000美元，是2019年的高位）比特币在6月下旬达到峰值，而这些矿工不得不在9月和10月以低得多的价格售出。这样的情况加速了比特币的抛售，因为增加了从其比特币库存的抛压，而不仅仅是新挖的比特币。
总结：当比特币价格为10,000美元时，每月开采的比特币中只有39.2%的比特币需要售出以覆盖其电力费用。一旦比特币跌至7,500美元，所有矿工的利润率下降，这导致S9矿机在Layer 6，7，8中以亏损运营。结果，占总数53.18%的新挖比特币被售出。
矿工投降路线图

比特币价格在7,500美元——减半前
很多低效的老一代的矿机还在挖比特币（Layer 3-8 运行 S9) 。这些矿机给比特币施加了最大的抛压，因为它们挖出的大多数比特币需要卖出以支付其电费成本。在Layer 3-8中，运行的S9矿机也有最高的收支平衡价格。它们代表了挖矿网络中当前的压力点，这对比特币的价格造成下行压力。

比特币价格在5,000美元——减半前
在比特币继续下跌到5,000美元的情况下，在layer 6，7，8中的S9矿机将不得不关闭。这导致有利的难度调整，并为所有幸存矿工改善了其收支平衡价格。然而，尽管难度调整带来好处，比特币价格在5,000美元，Layer 4 & 5的矿工运行的S9矿机将以亏损运行。在Layer 4 & 5 中的S9代表了网络中新的压力点，它给比特币价格带来更大的脆弱性。这些S9矿机将遵循前面提到的矿工投降路线图：它们将开始消耗其比特币库存来支付电费，直到他们破产且被迫关闭为止，这增加了对比特币的抛压直到关机为止。

比特币在5,000美元价格——在低效矿工关机后

在亏损运营足够长的时间后，在Layer 4 & 5中运营S9矿机被关闭——这为幸存的矿工带来有利的难度调整。在Layer 4 & 5的S9矿机大约占据网络哈希率的14.5%。这意味着，在关机之后，大约14.5%的新挖比特币会被重新分配给幸存的矿工（原属于Layer 4 & 5的S9矿机）。重新分配会改善幸存矿工的收支平衡价格，并减少对比特币的抛压，因为幸存下来的矿工的利润率将提高。新挖的比特币现在被“强手”（更高效的矿工）积累。矿工的最低出售压力从69.60%降至51.49%。

比特币在5,000美元价格——减半后
在这种情况下，通过减半比特币在5,000美元的价格，网络将进行一次健康的清理，使比特币的最佳仓位再次抵达新高（即使8,000美元价格也将提供实质性地清理）（蓝狐笔记：这里的所谓清理，本质上就是清除一些效率较低矿工，并降低抛压）
2020年5月的减半将发给矿工的奖励减少50%。以比特币计价的挖矿收入将减少50%。为了稳定挖矿利润，比特币价格需要增长，这样矿工才能获得以美元计价的相同挖矿收入。这很关键，因此矿工可以为其电力费用提供资金。这会带来极端的矿工投降，因为所有高于2.5c电费（Layer 2-8）的S9矿机都将亏损运行，且以6.5c以上电费运行S17（Layer 7 & 8）的矿工也将亏损运行，这些给他们施加了关机的压力。

比特币在5,000美元价格——减半后——在低效矿工关机后
中本聪精妙的网络稳定机制：了解矿工利润率的引力因素
如果在减半后，比特币在2-4个月内依然保持在较低的价格水平，很多矿工亏损运营，他们将被迫关闭。在所有亏损运营的矿工关机后，幸存下来的矿工经历重大的利润救助。我们会有短期内网络的混乱，但是，一旦低效矿工关机，难度调整之后网络将恢复稳定。
难度：比特币协议具有自我纠正的机制，它可以稳定挖矿网络的利润率，以确保为矿工提供足够的动力去继续保护网络安全。矿工是比特币区块链的骨干和安全层。难度调整机制确保高效的矿工有动力发挥其作用。在比特币挖矿方面，这是最被低估且鲜为人知的现象之一。如果挖矿网络经历利润率的压缩，那么效率最低的矿工将被逐步淘汰出局。随着低效矿工关机，网络现在花费更长时间挖出区块，因为更少的哈希算力用来及时解决网络区块谜题。如果网络在10分钟内没有解决谜题，将会有一个有利的难度调整。
哪些曾经由关机矿工获得奖励的份额现在重新分配给依然留在网络上的矿工。这会被认为是有利的难度调整。这一过程将会持续进行，直到利润率趋于正常，或甚至对于幸存者/最高效的矿工来说变得极为有利可图。挖矿跟生存息息相关。难度调整将减少比特币价格修正对矿工的影响，因为矿工高效运营足以生存。

突破前的震动——击中三连击
1.减半——供给侧经济的改善
很多市场参与者投机比特币的未来。可以肯定的是，到5月中旬，随着新发行的采矿奖励减半，比特币50%的潜在抛压将被消除。减少50%的发行供应量将减少适度但持续下降的比特币供应量，这完全由比特币协议代码决定。这是比特币价格的正向催化剂。
2.减半引发正面情绪导致需求侧经济的改善
经济学家可能会说，比特币毫无价值，因为它目前波动太大无法有效存储价值，且速度太慢也无法成为有效的支付平台。比特币的极大主义者可以说，比特币是数字黄金，因为它有稀缺性的属性。最终来说，市场将决定比特币的价格。
历史上看，比特币进入减半，会带来持续上升/牛市周期（在此过程中，总是存在多次严重的修正）。大多数市场参与者深刻理解这些历史趋势。人们会说，减半已经计入价格。但是，这是无法证明的，除非你能确认大多数市场参与者已经将其现金投入到其中并达到其价格目标。
意见不统一，且大多数市场参与者都有一定数量的现金头寸。每个人都会考虑减半的事情，并在需求侧产生正向的情绪。这种心理上的积极情绪将让市场参与者有预期并积极准备现金头寸，推动向上的趋势。
在这种情况下，每个人都看到减半的加速，在某个时点，可能已经错过了比特币的显著反弹。这就是为什么比特币拥有比其他任何资产都更多的持有者的原因。持币者拒绝被再次烧掉，从而错过惊人的奔跑。这就是这样的市场，而市场是由人类心理学驱动的。在减半前，比特币市场参与者的人类心理倾向于看涨。这带来比特币需求侧的正向情绪。
3.通过债务获取来利用机会主义的环境
在比特币网络经历重大或持续的利好难度调整之后，比特币价格触底的可能性增加了。这是因为新开采的比特币现在已经分配给最有效的矿工，他们在积累比特币，且有健康的资产负债表。幸存下来的矿工收到的比特币数量（以比特币计价）直接跟分给关机矿工的比特币数量成正比。这些难得的、有利可图的机会将使得幸存下来的矿工能够积累大量的比特币。
一种新的刺激手段正在迅速地被很多市场参与者接受。通过中心化的出借人或去中心化的借贷平台，矿工能够通过抵押其开采的比特币来进入借贷市场，可以获得现金或稳定币。现在矿工可以持有其比特币，而不是卖出比特币，但仍然可以承担电费、托管合同、购买更多矿机、或进一步扩建其基础设施。这些动态降低了网络的抛压，我们认为这将是比特币价格升值的重要催化剂。
当更多比特币被“强手”所积累时，他们可能会长期持有，这相当于将部分比特币从网络中消除了供应。这些经验丰富的矿工曾经目睹过矿工的投降，在其资产负债表上积累了大量的比特币。当他们认为价格较低时，他们会选择持有比特币。
通过进入借贷市场，矿工获得了额外的工具，在价格修正期间，他们可以大量持有比特币。这减少了抛压，并加速底部的修正。尽管这可能是刺激网络的一个源头，但如何结束它仍需谨慎，因为在过度投机的情况下，债务的终结可能会出现问题。
结合以上三种力量，人们可以预期，随着比特币价格的供给侧和需求侧经济得到根本改善，它会产生强大的乘数效应。这就是为什么减半导致人们看涨比特币价格的原因。
比特币价格反弹至7,500美元——减半后——矿工投降如何加速触底
在矿工关机投降后，新挖的比特币分配给最高效的矿工，这将会最小化比特币市场的抛压，因为这些矿工远高于其收支平衡价格。正如比特币抛售时矿工关闭矿机会存在摩擦一样，当比特币反弹时，矿工重新回来也存在摩擦。
很多矿工可能需要花费几个月时间来解决电费、托管费、或土地租赁费用，且如果错过的好几个月的费用，就无法重新开工。这使得价格的反弹更容易，随着价格的上涨，由于幸存下来的矿工利润率很高，因此需要出售一部分新挖的比特币来支付电费（保持不变）。

已经关机的矿工无法跟比特币价格上涨同时开机。这类似于价格下跌时经历的摩擦一样，矿工亏损运营，无法立即关机。当在重大难度调整后比特币价格反弹时，它为高效矿工创造了一个有利环境，这些矿工无须关机即可积累更大的份额。
比特币反弹至10,000美元——减半后——矿工投降如何加速触底
存在摩擦导致低效矿工无法及时重启矿机。结果是，新挖的比特币奖励被高效矿工积累，因此来自新挖比特币的最低抛压持续下降。随着比特币价格达到10,000美元，矿工的最低卖压百分比降至23.33%。

下面的比较很好地阐述了通过移除低效矿工并减少网络上潜在的抛压来实现清理的健康程度：

周期重复：比特币价格为10,000美元时——减半后——经过难度调整后的反弹
在比特币价格经历长期的上涨后，低效矿工能够重新开启矿机。结果是，随着更多的矿工争夺相同数量的比特币，这会导致不利的难度调整。这导致来自矿工的最低抛压百分比从23.33%升至51.49%。

这是难度引力的很好例子，除了我们看到由于矿工加入网络导致不利的难度调整，并其导致边际利润的压缩之外。难度稳定了挖矿网络，并提供了足够的动力来维护比特币的安全层。
随着时间流逝，尽管比特币价格波动，但利润率足以为忠诚的高效的矿工提供利润。最终来说，难度将会清除哪些低效的运营，但当比特币价格大幅上涨后，在短的时间框架内，即使是低效的矿工也能获得可观的利润。
很多人担心减半，但如果你了解矿工的心理，以及博弈论将如何驱动减半前后的行为，那么，高效的矿工会喜欢这一点。有最高效矿机的低于6.3c电费的矿工，将会感到痛苦，但可以存活。
比特币自然地存在来自矿工的抛压，这会消减比特币价格。减半后将需要更少的法币来抵消矿工的抛压。结果是，投资基金和持币人将更有能力稳定下行压力，他们将足够的新法币注入到系统中，并实现长期的价格上涨。
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