比特幣:全球礦業發展及2020礦業十大預測

編者按：本文來自算力互聯，作者：ChainKayser，Odaily星球日報經授權轉載。

01引言

2019年11月，中國政府網發布《產業結構調整指導目錄》，將之前的《征求意見稿》中處于淘汰產業的“虛擬貨幣挖礦”刪除，即挖礦不再被定義為淘汰產業。自2009年比特幣第一個區塊出現以來，越來越多的投資者加入了比特幣挖礦，比特幣礦業也一度成為了公眾關注焦點。中國擁有當下最多的礦場以及眾多優秀的芯片研發設計、生態服務公司，對于算力全球競爭有著堅實基礎。礦業是區塊鏈基礎設施，能源利用、芯片研發，除了能維護整個區塊鏈網絡的穩定，保持中國全球領先地位，也能作用到其他行業，有更多更廣泛應用。本文對全球礦業的現狀進行精簡綜述，并在與多位行業大咖交流后，對2020年礦業的發展做了十條大膽預測，寫于文末！02挖礦

挖礦原理與收益根據比特幣網絡規則平均每十分鐘會挖出一個新區塊，新區塊包含了距離上一區塊之后所有交易信息。而挖礦這一去中心化的過程維護了比特幣系統安全，即對每筆交易進行驗證和計算，保證不會出現“雙重支付”等問題。這一過程中的消耗，除了電費成本，還有硬件成本及時間成本。作為回報，礦工會得到一定數量的比特幣及交易費作為獎勵。影響挖礦收益的幾個主要因素為：難度、算力、幣價及出塊獎勵。挖礦的參與者提供算力，驗證十分鐘內的交易內容，當哈希值低于比特幣網絡給定數值后，即生成了新的區塊。系統會根據區塊生產的時間，調整難度。比特幣網絡并不能知道目前有多少礦工在進行挖礦，即全網總算力是多少，但系統會根據出塊速度來推測這一數值。當出塊時間低于10分鐘，系統會根據算法調整增加算力難度，降低出快速度，反之，降低算力難度，提高出快速度。這一機制旨在維護比特幣網絡的穩定性，將出塊時間維持在一定區間內。根據規則，比特幣網絡難度調整周期為十四天。算力是比特幣網絡中計算能力的計量單位，每個礦工的算力都受到礦機硬件、礦場的影響，算力越高，挖到區塊的概率越大。而幣價和出塊獎勵，決定了每個區塊的價值。最初每個區塊的出塊獎勵為五十個比特幣，根據規則，每四年減半一次。目前每個區塊的出塊獎勵為十二點五個，下一次減半時間預計在2020年5月。

數據：過去10天美國共安裝633臺加密ATM機，占全球安裝總量的88%:7月11日消息，Coin ATM Radar數據顯示，7月1日至7月10日期間，美國共安裝633臺加密ATM機，是加密ATM安裝數量最多的國家，占全球加密ATM安裝總量的近88%，截至目前全球共有33716臺加密ATM機。[2022/7/11 2:04:23]

圖2.1比特幣網絡挖礦原理影響挖礦成本的因素有電費及礦機相關費用。中國的礦場主要集中在四川、云南、新疆、內蒙古等電力成本較低、電產量較大的地區。礦機相關的費用，指從購買礦機，到礦機進入礦場正式開始提供算力過程中產生的一系列費用。主要體現在礦機購買費用，運費，上架費、下架費，管理費及備用電源費用等。成本費用中，礦機購買費用占超過90%。礦機發展與算力變遷

最早期的比特幣是由普通計算機的CPU進行計算的。隨著難度上升，挖礦對于計算機運算能力的要求更加嚴格，市場先后經歷了GPU、FPGA、ASIC礦機的發展歷程。2013年初，第一臺ASIC礦機阿瓦隆問世，挖礦行業正式進入了ASIC時代。

圖2.2阿瓦隆A11系列機型礦業大事記

摩根士丹利首席經濟學家：全球86%的央行都在探索數字貨幣:摩根士丹利首席經濟學家Chetan Ahya在一份客戶報告中表示：“引入央行數字貨幣(CBDC)的重大舉措實際上可能會擾亂金融體系。引入CBDC的努力勢頭正在增強，全球86%的央行都在探索數字貨幣。”（CNBC）[2021/4/20 20:38:18]

03全球礦業生態

礦機制造商2013年，ASIC礦機作為專業挖礦機器進入了公眾的視野，先后經歷了從110nm到55nm，從55nm到28nm，從28nm到16nm，從16nm到7nm的迭代。比特幣價格的上漲帶來了更多的利潤空間，同時也將競爭激烈程度提升到一個更高層次，促使更多資金流入研發能耗更低、運算能力更強的芯片和礦機中去。2019年11月21日，嘉楠科技成功在美國納斯達克上市，成了全球首個上市的礦機制造、AI芯片設計公司。礦場目前大型礦場主要集中在中國、美國、加拿大、俄羅斯等地區。全球挖礦中心為美國的紐約、華盛頓，加拿大不列顛哥倫比亞、阿爾伯塔、紐芬蘭和拉布拉多、魁北克省，冰島，北納維亞半島以及中國的云南和四川。在澳大利亞、中國貴州、美國蒙大拿州等類似地區也存在一些小型礦場。

HBTC Chain主網全球節點正式開啟招募:據霍比特HBTC官方消息稱，基于社區對HBTC Chain生態建設的認可，HBTC Chain于11月1日正式開啟主網全球節點招募。

HBTC Chain節點精選治理規則及挖礦獎勵機制，通過合理且符合節點權益的投票機制，HBTC Chain生態計劃招募約15個跨鏈托管節點，20個共識節點及不限制數量無質押的普通節點。

HBTC Chain致力于構建開放生態，任何用戶可參與節點競選，并基于HBTC Chain生態享受多個維度權益，包括跨鏈托管獎勵、挖礦獎勵、投票挖礦獎勵、鏈上交易手續費收益，希望越來越多認同HBTC Chain價值的人參與進行，共同完成HBTC Chain主網上線前的重要測試，并在生態機制搭建、權益設計等更多符合節點權益層面進行進一步優化部署，實現HBTC Chain生態共建共享。詳情見原文鏈接。[2020/11/1 11:21:51]

圖3.1全球礦場分布礦池隨著全網算力呈指數上漲趨勢，過低的獎勵概率促使一些礦工開發出了聯合算力均分獎勵的平臺機制，也被稱為礦池。礦池的出現降低了挖礦的門檻，讓更多人能夠參與到挖礦中來，但同時弊端也很明顯。如果單家礦池算力達到50%以上，即可發動攻擊壟斷開采權、記賬權、分配權，進行系統篡改。2014年7月，Ghash.io短暫的擁有了整個比特幣網絡51%的算力，引發了比特幣網絡安全的重大爭議。隨后Ghash發表聲明，將算力保持在39.99%以下，并呼吁所有礦池一起更負責的采取行動維護整個網絡安全。每個礦池的收費和結算模式各不相同，目前主流分配方式有PPLNS、FPPS、PPS+三種。截至2019年12月17日，全球排名前三的礦池為魚池F2Pool，幣印礦池Poolin以及BTC.com，分別占總算力的17.9%、15.6%、14.9%。

火幣全球站現已暫停NEO和GAS充提業務:據官方公告，由于錢包維護，火幣全球站現已暫停NEO和GAS的充幣和提幣業務。待維護完成后我們將第一時間恢復，具體時間將以公告另行通知。[2020/8/9]

圖3.2主流礦池市場占有率2013-12-21至2018-12-19云算力全網算力指數增長使挖礦投資門檻更高、回本周期更長。云算力是將礦機算力拆分，以每T算力為單位進行出售的新形式。和傳統挖礦相比，云算力具有資金門檻更低、穩定性更高、無需維護等優勢，一經推出便引起了廣泛關注和討論。2019年被稱為“云算力元年”，短短一年內涌現了大量云算力平臺。目前市場上主流云算力模式有三種：出租算力、售賣算力以及礦機托管。除此之外，以算力互聯為代表的，托管、一站式服務平臺也在逐步提升市場占有率。云算力模式將部分挖礦風險從礦工身上轉移給了平臺，同時增加了中心化風險——資金去向、礦場質量、實際收益等等，且具有周期較長、未來幣價不確定性等挖礦共通性風險。云算力平臺質量、實力層次不齊，實際投資時還是需要謹慎選擇。云算力未來仍有很多發展空間，在和交易平臺、錢包的結合，能在構造一站式數字資產管理方面有所突破，減少中間層，更加便捷、靈活。隨著加密貨幣監管制度逐漸完善，身份認證、資產來源規范化都是不可避免的趨勢。礦業金融服務金融作為礦業的重要組成和血液，不僅僅體現在電子交易、支付方面，供應鏈金融、質押借貸、金融衍生品更是推進行業發展的中堅力量。比特幣作為支付手段和儲值手段具有天然的金融屬性，而各類金融衍生品的出現讓市場規則更為完善，向著良性方向發展。礦業基金、比特幣期權期貨、永續合約陸續推出，優化了現有的投資環境，在結合傳統金融體系的基礎上進行了創新。礦業產業鏈目前市場上主流的礦機使用的芯片為臺積電和三星芯片制造。生產的芯片經由OSAT公司封裝、測試等加工處理，最終組裝成礦機，其中最大的兩家是臺灣日月光集團和美國艾克爾科技。芯片制造廠商、芯片設計商、OSAT公司，和礦場、礦池、底層公鏈一起組成了礦業的基礎設施層。以Bminer和Mr.Miner為代表的操作系統、監控系統及軟件提供商組成了礦業的軟件協議層。各類金融服務、云算力服務以及社群媒體平臺，構建組成礦業的生態服務層。除了云算力，質押借貸、金融衍生品等衍生服務也逐步進入市場。生態矩陣進一步的完善意味著更成熟的行業規則和市場機制。

聲音 | 風險投資家Tim Draper：BTC是一種更便宜的全球匯款方式:風險投資家Tim Draper表示，BTC是一種讓人們更自由的優質貨幣。它是一種更便宜、無摩擦的向全球匯款的方式，且不受地域限制。（Bitcoinist）[2019/10/13]

圖3.3礦業生態版圖我國礦業在近十年的發展中逐步形成了完整生態閉環，從上游的芯片設計、礦機制造，到中下游的軟件設計、生態服務平臺，整體呈現出蓬勃發展的趨勢。中國礦業起步早、根基穩健，結合傳統金融體系進行創新、加強研發技術突破，都是未來礦業突破革新的必經之路。04聚集中國礦業

10月27日，四川高質量發展決策咨詢懇談會上，全國政協委員、證監會原副主席姜洋表示：“區塊鏈涉及各行各業，在金融領域的應用主要是以比特幣為代表的數字貨幣。”他同時表示“四川比特幣挖礦規模全國最大”，四川應當研究區塊鏈、數字貨幣、水電資源等，從中尋找新的經濟增長點。據CoinShares最新報告顯示，全球65%的算力由中國礦工提供，僅就四川省就占據了全球算力的54%，其中可再生能源滲透率高達90%。這和四川水力電力的充分利用息息相關，豐水期擁有大量富余電力，在這些地區建立礦場相當于變廢為寶，在發展比特幣挖礦行業的同時帶動當地經濟、就業等等。中國的比特幣挖礦行業發展，擁有夯實基礎和廣闊前景。機遇和挑戰并存，正視現有不規范、不合理之處，并加以改進是未來行業健康發展的必經之路。

05未來趨勢

全網算力及挖礦難度在過去的一段時間仍保持著指數上漲的趨勢，未來隨著技術的迭代和參與群體的不斷擴大，算力和難度的上漲幾乎是難以避免的。2020年中旬，將迎來比特幣歷史上第三次減半。減半意味著同等難度、算力的情況下，挖礦的幣本位收益減半。比較廣泛的觀點是，減半將有助于比特幣價格的上漲，稀缺性和不可篡改性是比特幣最為重要的價值支撐，也是其被稱為“數字黃金”的原因。同樣也有人提出，如果幣價并未實現預期的上漲，那么減半可能會給整個礦業帶來一段周期的“礦難”。我們無法預知未來，但在兩種截然相反的觀點激烈碰撞之時，掩藏在其背后的，屬于周期的機會正孕育而生。2020礦業十大預測

1.5G芯片的來臨，晶圓廠提供給礦機芯片的產能將大幅縮減。2.“云算力+平臺”的業務模式將快速發展，并推動全球更大人群參與挖礦。3.礦業將收獲更多主流社會關注，圍繞礦業將有更多國際性會議展開。4.圍繞挖礦的金融衍生品市場將大幅擴大，并涌入大量服務商。5.比特幣作為數字黃金的供求稀缺性將進一步得到體現，30%以上的比特幣持有者將選擇參與挖礦來增持比特幣。6.礦業相關政策將陸續披露，礦業的合規性、安全性將成為發展重點。7.礦場的運維管理將進一步被優化，礦場將出現牌照化運營模式。8.區塊鏈超級計算將被廣泛提及，挖礦將以此為定位進入傳統社會。9.資本市場布局投入，將會誕生多個資金量過億的礦業基金。10.全球新形態貨幣戰爭已經打響，全球算力戰爭正在萌芽。

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