比特币:比特币网络的安全并不是由算力决定的？

作者：Aat?de?Kwaasteniet

介绍?

人们常说，比特币网络的安全性是所有加密币中最好的。这种安全性是基于比特币需要巨大的算力来保证的，也就是说恶意攻击者不可能通过>50%的攻击方式对其进行攻击。?然而，关于比特币的PoW系统还有很多东西需要了解。由于比特币每4年减半，因此未来可能只有在价格持续上涨的情况下才能维持目前的安全水平。此外，人们对过高的能源消耗也不太情愿。在本篇报道中，我们将深入探讨算力、矿工、奖励和挖矿设备。?网络算力?比特币网络的安全性由比特币网络的挖矿能力或算力组成。而算力的大小和比特币网络的安全性实际取决于矿工的利润。?其实一个矿工的盈亏其实由很多因素决定：?

比特币的价值，相对较高的比特币流动性对矿工的利润有积极影响。?总算力，即应该由多少矿工来分配总利润。?单位时间内可以挖到的比特币数量。现在是每10分钟6.25个BTC。?挖矿设备的算力。算力越高找到区块的几率越大，从而收益率越高。?矿工所要付出的成本。成本包括能源成本、托管成本、运营成本和折旧。?挖矿设备的效率。挖矿设备越现代化，哈希/能源成本比率越高，挖矿设备的盈利能力就越强。

Andrew Kang在GMX上的BTC/ETH多头头寸昨日被清算，损失约56.7万美元:金色财经报道，据Lookonchain监测显示，加密货币风险投资公司Mechanism Capital联合创始人兼合伙人Andrew Kang在GMX上的BTC/ETH多头头寸昨日被清算，损失约56.7万美元，其杠杆倍数高达41倍。[2023/4/28 14:33:23]

我们可以假定，一旦矿工开始在挖矿设备上进行投资，这就意味着在重新更换这批设备之前必须收回其成本，所以第4、5、6点中的相关数据是固定的。实际上除了第每4年减半一次外其他三个因素中的数据也是固定的。这意味着矿工的利润高度依赖于比特币价格和算力。?我们可以观察到价格和算力之间的联系，如果比特币价格上涨，算力就会随之增加。因为越来越多的矿工看到了挖比特币的可实施性。相反如果比特币价格降低低，算力就会减少。因为矿工不会亏本挖矿。在每个价格水平上，算力和价格之间会存在一个稳定的点。但其实它总是保持着动态平衡，这是由于随着矿机设备越来越好新的矿工将因此能够以更多的利润进行挖矿。?另外，在一个上升的市场中算力的发展总是会滞后于价格。毕竟，购买和安装挖矿设备需要时间。但是关闭挖矿设备可以在很短的时间内完成，所以我们看到价格的下降也会直接导致总算力的下降。?

NFT项目Pudgy Penguins地板价上涨近4%升至7.15 ETH再创币本位新高:金色财经报道，据 OpenSea 数据显示，NFT 项目“胖企鹅”Pudgy Penguins 地板价已升至 7.15 ETH，再创币本位新高，24 小时涨幅达到 3.82%。 此外，该系列 NFT 交易总额已经达到 2.22 亿美元，市值触及 9338 万美元。[2023/1/4 9:52:17]

图1?

我们可以发现，在2017年12月的价格大高峰之后，越来越多的矿工开始挖矿。作为最大供应商之一的Bitmain由于无法应对大量订单的涌入，导致需要长达6个月的交付时间。在当时的情况下，这个交付周期变得很正常，同时这也是为什么6-8个月后才达到算力的顶部的原因。比特币价格在一路下跌，2018年12月汇率从8000美元跌到4000美元，直接影响了算力。从2019年4月-5月，我们看到价格又出现了一条呈上升趋势的线，稍后紧接着又出现了一条算力的上升线。在2019年7月再次达到价格顶部，而算力直到9月底才达到最高点。?2019年11月以后，我们看到价格逐渐趋于稳定，但算力在日后仍会持续增长，这是由于即将进入市场的挖矿设备不断提高的效率导致的，我们将在下文中看到。?

截止今年5月与Alameda合投项目数量排前三的机构是Coinbase、CMS、JUMP:11月14日消息，根据交易员@FinanceYF3统计的截至2022年5月的一项研究数据显示，与Alameda共同投资项目数量超10个的机构有Coinbase（26起）、CMS（25起）、JUMP（24起）、Multicoin（20起）、Animoca（18起），Spartan（16起），Pantera（15起），Polychain（13起）、Dragonfly（10起）、三箭资本（10起）、Hashkey（10起）。[2022/11/14 13:02:07]

效益?

为了考察挖矿设备的效率，我们将过去和现在市场上出现的所有设备都放在了一个表格里进行比较。这些都是AsicSHA256矿机。效率是以达到1Terahash/s的算力需要多少功率来表示。?

姚前：迈入Web 3.0的大变革时代:金色财经消息，中国证监会科技监管局局长姚前为新书《Web3.0：下一代互联网的变革与挑战》发布前言，他表示，Web 3.0是一场数据变革，数据“所有权”和身份“自主权”将从大型平台回归到用户手中，互联网将更加平等，更加开放，更加符合群体利益。它是一场信任变革，信息互联网将演化为可信的价值互联网，并衍生出不同于传统模式的分布式经济、分布式金融。它是一场组织变革，企业的痕迹或将被“抹除”，没有董事会，没有管理层，没有公司章程……仅依靠算法就可开展各类业务活动，“无组织形态的组织力量”将成为经济系统的内在驱动。它是一场体验变革，互联网将变得更加智能化，更加人性化，更加个性化。（比较官方公众号）[2022/8/31 12:58:49]

我们可以看到，2014年的矿机需要750W以上的功率才能支持1Terahash/s的网络活动。而最新的设备只需要30W左右的功率就能达到1Terahash/s。除了2017年之前的矿机，这些挖矿设备的效率数据在下图中以点云的形式表示以使视图有更好的可观性，同时避免了一些极端值。?

图2?

此外，还增加了一条指数趋势线，这样我们就可以对未来进行一些预测。根据图示，在2021年1月，如果挖矿技术的发展继续保持同样的速度，那么矿机的平均效率将小于30W/Th/s。?通过以上数据，我们可以对挖矿设备的装机功率以及与之相关的能源消耗情况有所了解。需要注意的是，并不是所有的矿工都在使用最新的设备，因为设备在购买后当然会使用一段时间，以控制折旧成本。这一计算是基于这样的假设，即挖矿设备的折旧期为2年，因此整个矿场的设备平均使用年限为1年。这意味着已对矿场每天的总装机容量作出了切实可靠的估计。这些数值也在价格背景图中显示出来。

图3?

我们从图3中可以看到，近几个月来，矿机的增长速度没有图1中的算力快，大概稳定在6到7GW左右。我们发现算力在上升而矿机功率趋于稳定，这是因为挖矿设备的效率提高了。?

能源消耗和成本

从上图3也很容易得到比特币的能耗。以7GW的矿机功率计算，比特币每年的能耗为61TWh。这些数额与其他研究基于其他推理的结果差不多，比如Digiconomist的计算。?

相比较于一台3MW的现代大型风力发电机每年提供6000MWh。这意味着需要10000台左右的风力发电机来维持比特币的运行。从社会和环境的角度来看，这基本上是一个巨大的数字。有人说这并不算太糟，因为它只占世界总能耗的<1%。?如果我们看一下挖矿的成本就能发现能源成本是最重要的因素，其次是折旧成本、运营和托管成本。?当然，成本不能超过收益，因为矿工是以开采为目的的。挖矿一天的收益是144个区块奖励也就是6,25BTC=900个比特币。

按照目前的价格12,000美元左右，它的价值在1100万美元左右。一天的挖矿是使用24h×7GW=168GWh的能源。所以，如果我们假设能源成本占总挖矿成本和所需挖矿利润的80%，我们可以计算出只有当能源成本大致低于0.05美元/千瓦时时，挖矿才能实现盈利。?结论?从上文的介绍中，我们看到能源消耗与比特币的价格发展差不多而不是算力。其实，我们不应该将网络安全与算力挂钩，而是与挖矿的能源成本挂钩。毕竟能源成本决定了算力的高低。?换句话来说就是，因为挖矿的能源成本与挖矿收入成正比，而挖矿收入由区块奖励和价格的乘积组成。

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