比特幣:比特幣網絡的安全并不是由算力決定的？

作者：Aat?de?Kwaasteniet

介紹?

人們常說，比特幣網絡的安全性是所有加密幣中最好的。這種安全性是基于比特幣需要巨大的算力來保證的，也就是說惡意攻擊者不可能通過>50%的攻擊方式對其進行攻擊。?然而，關于比特幣的PoW系統還有很多東西需要了解。由于比特幣每4年減半，因此未來可能只有在價格持續上漲的情況下才能維持目前的安全水平。此外，人們對過高的能源消耗也不太情愿。在本篇報道中，我們將深入探討算力、礦工、獎勵和挖礦設備。?網絡算力?比特幣網絡的安全性由比特幣網絡的挖礦能力或算力組成。而算力的大小和比特幣網絡的安全性實際取決于礦工的利潤。?其實一個礦工的盈虧其實由很多因素決定：?

比特幣的價值，相對較高的比特幣流動性對礦工的利潤有積極影響。?總算力，即應該由多少礦工來分配總利潤。?單位時間內可以挖到的比特幣數量。現在是每10分鐘6.25個BTC。?挖礦設備的算力。算力越高找到區塊的幾率越大，從而收益率越高。?礦工所要付出的成本。成本包括能源成本、托管成本、運營成本和折舊。?挖礦設備的效率。挖礦設備越現代化，哈希/能源成本比率越高，挖礦設備的盈利能力就越強。

美國眾議院議長麥卡錫：預計眾議院大多數共和黨人將投票支持債務上限法案:金色財經報道，美國眾議院議長麥卡錫表示，超過95%的眾議院共和黨人對此前達成的債務上限協議感到非常興奮。債務上限協議是朝著正確方向邁出的一步；債務上限協議無法滿足所有人的要求，但是協議中有許多積極因素；實際上政府的支出比去年要少；預計眾議院大多數共和黨人將投票支持債務上限法案。[2023/5/29 9:47:46]

我們可以假定，一旦礦工開始在挖礦設備上進行投資，這就意味著在重新更換這批設備之前必須收回其成本，所以第4、5、6點中的相關數據是固定的。實際上除了第每4年減半一次外其他三個因素中的數據也是固定的。這意味著礦工的利潤高度依賴于比特幣價格和算力。?我們可以觀察到價格和算力之間的聯系，如果比特幣價格上漲，算力就會隨之增加。因為越來越多的礦工看到了挖比特幣的可實施性。相反如果比特幣價格降低低，算力就會減少。因為礦工不會虧本挖礦。在每個價格水平上，算力和價格之間會存在一個穩定的點。但其實它總是保持著動態平衡，這是由于隨著礦機設備越來越好新的礦工將因此能夠以更多的利潤進行挖礦。?另外，在一個上升的市場中算力的發展總是會滯后于價格。畢竟，購買和安裝挖礦設備需要時間。但是關閉挖礦設備可以在很短的時間內完成，所以我們看到價格的下降也會直接導致總算力的下降。?

加密貨幣交易所Luno更換CEO同時也尋求新的融資:金色財經報道，加密貨幣交易所Luno的聯合創始人Marcus Swanepoel將辭去首席執行官一職，并將成為該公司的執行董事長。自2020年被DCG收購以來，Luno也在尋求新投資者的融資。該公司在一份新聞稿中表示，Luno的首席運營官James Lanigan將接任新任首席執行官一職。（CNBC）[2023/3/22 13:19:26]

圖1?

我們可以發現，在2017年12月的價格大高峰之后，越來越多的礦工開始挖礦。作為最大供應商之一的Bitmain由于無法應對大量訂單的涌入，導致需要長達6個月的交付時間。在當時的情況下，這個交付周期變得很正常，同時這也是為什么6-8個月后才達到算力的頂部的原因。比特幣價格在一路下跌，2018年12月匯率從8000美元跌到4000美元，直接影響了算力。從2019年4月-5月，我們看到價格又出現了一條呈上升趨勢的線，稍后緊接著又出現了一條算力的上升線。在2019年7月再次達到價格頂部，而算力直到9月底才達到最高點。?2019年11月以后，我們看到價格逐漸趨于穩定，但算力在日后仍會持續增長，這是由于即將進入市場的挖礦設備不斷提高的效率導致的，我們將在下文中看到。?

OP短時突破3美元:金色財經報道，行情數據顯示，OP（Optimism）突破3美元。OP現報價3.012美元，24小時漲幅7%。[2023/2/3 11:46:20]

效益?

為了考察挖礦設備的效率，我們將過去和現在市場上出現的所有設備都放在了一個表格里進行比較。這些都是AsicSHA256礦機。效率是以達到1Terahash/s的算力需要多少功率來表示。?

我們可以看到，2014年的礦機需要750W以上的功率才能支持1Terahash/s的網絡活動。而最新的設備只需要30W左右的功率就能達到1Terahash/s。除了2017年之前的礦機，這些挖礦設備的效率數據在下圖中以點云的形式表示以使視圖有更好的可觀性，同時避免了一些極端值。?

圖2?

美股三大指數集體收跌，標普500指數跌0.66%:金色財經消息，行情顯示，美股三大指數集體收跌，道指跌1.22%，標普500指數跌0.66%，納指跌0.16%。大多數礦企股票上漲，Cipher Mining、Core Scientific和Hive Blockchain的股票分別上漲13.50%、12.86%和7.79%。[2022/8/3 2:54:34]

此外，還增加了一條指數趨勢線，這樣我們就可以對未來進行一些預測。根據圖示，在2021年1月，如果挖礦技術的發展繼續保持同樣的速度，那么礦機的平均效率將小于30W/Th/s。?通過以上數據，我們可以對挖礦設備的裝機功率以及與之相關的能源消耗情況有所了解。需要注意的是，并不是所有的礦工都在使用最新的設備，因為設備在購買后當然會使用一段時間，以控制折舊成本。這一計算是基于這樣的假設，即挖礦設備的折舊期為2年，因此整個礦場的設備平均使用年限為1年。這意味著已對礦場每天的總裝機容量作出了切實可靠的估計。這些數值也在價格背景圖中顯示出來。

圖3?

我們從圖3中可以看到，近幾個月來，礦機的增長速度沒有圖1中的算力快，大概穩定在6到7GW左右。我們發現算力在上升而礦機功率趨于穩定，這是因為挖礦設備的效率提高了。?

能源消耗和成本

從上圖3也很容易得到比特幣的能耗。以7GW的礦機功率計算，比特幣每年的能耗為61TWh。這些數額與其他研究基于其他推理的結果差不多，比如Digiconomist的計算。?

相比較于一臺3MW的現代大型風力發電機每年提供6000MWh。這意味著需要10000臺左右的風力發電機來維持比特幣的運行。從社會和環境的角度來看，這基本上是一個巨大的數字。有人說這并不算太糟，因為它只占世界總能耗的<1%。?如果我們看一下挖礦的成本就能發現能源成本是最重要的因素，其次是折舊成本、運營和托管成本。?當然，成本不能超過收益，因為礦工是以開采為目的的。挖礦一天的收益是144個區塊獎勵也就是6,25BTC=900個比特幣。

按照目前的價格12,000美元左右，它的價值在1100萬美元左右。一天的挖礦是使用24h×7GW=168GWh的能源。所以，如果我們假設能源成本占總挖礦成本和所需挖礦利潤的80%，我們可以計算出只有當能源成本大致低于0.05美元/千瓦時時，挖礦才能實現盈利。?結論?從上文的介紹中，我們看到能源消耗與比特幣的價格發展差不多而不是算力。其實，我們不應該將網絡安全與算力掛鉤，而是與挖礦的能源成本掛鉤。畢竟能源成本決定了算力的高低。?換句話來說就是，因為挖礦的能源成本與挖礦收入成正比，而挖礦收入由區塊獎勵和價格的乘積組成。

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