比特币:基础必读：挖矿的底层逻辑到底是什么？

本节课为挖矿基础教学课程，内容有浅有深，适用于0岁的矿工，也适用于区块链从业者。

以前我们认知区块链、比特币和挖矿，大部分是通过媒体的新闻和身边的朋友，基本都是七零八碎的碎片化信息。比如：

“区块链是有价值的，伟大的发明，但是比特币没有价值”

“比特币是的工具”

“比特币是一场泡沫的游戏”

“比特币是人的”

“我朋友炒币赔了很多钱”

“听说有个90后很有钱，还和巴菲特一起吃饭”

“比特币没有实际落地的应用价值”

“比特币是投机分子炒作和割韭菜的工具”

“挖矿需要便宜电”

“听朋友说挖矿都在穷山恶水的山沟沟里”

“我身边朋友3年前挖矿，现在很有钱”

“现在很难挖了吧”

“现在基本挖不到比特币了吧”

......

有神化得不像样的，也有喷得稀里哗啦的。但是真正做过底层逻辑研究的人是少数的，对于新兴事物，我觉得我们应该先客观理性地看技术原理，然后形成自己的认知，然后才是评判是非。

一、什么是区块链和比特币

讲挖矿之前，我们先讲什么是区块链和比特币。推荐启蒙教材，由火币荣誉出品《区块链—定义未来金融与经济新格局》，京东有售

作者是全球知名交易所Fcoin的创始人、前火币技术副总裁，张健。看完对区块链和比特币有概括性的认知，后续我们还陆续推出视频版的专题系列片。

大家有时间，一定要把这本读完，如果没有看过这本书的朋友，没有关系，我再简述一下。

Web3基础设施公司Blocknative筹集了1500万美元融资:金色财经报道，Web3基础设施公司Blocknative筹集了1500万美元，本轮融资由Blockchain Capital、Foundry Group、Rho、IOSG Ventures、Robot Ventures、Fenbushi Capital、HackVC、Industry Ventures等领投。本轮融资将加速Blocknative在以太坊生态系统中的区块构建市场的举措。

Blocknative首席执行官兼联合创始人Matt Cutler在一份新闻稿中表示：“通过这一轮新融资，Blocknative处于积极寻求区块构建机会并帮助推动整个Web3交易供应链的公平价值再循环的理想位置。”（CoinDesk）[2022/12/16 21:47:50]

2008年金融海啸席卷全球，2008年11月1日，一个自称中本聪的美籍日裔，在P2Pfoundation网站上发布了比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》，陈述了他对电子货币的新设想—比特币就此面世。2009年1月3日，比特币创世区块诞生，即挖出来第一个区块，获得了50个比特币的奖励。

比特币每10分钟产生一个新的区块，一个区块的数据量最大为1MB，可以容纳最多1800笔交易记录信息，约3笔/秒。每个区块都有一个编码，即区块“身份证号”，唯一且不可以被篡改。这些像“链条”一样被串起来且有唯一编码的区块，就是区块链。

比特币的链，目前已经有586674个区块，“这些区块”其实是一个账本，这个账本记录了迄今为止比特币发生的所有转账记录。而这个账本又是一个公有账本，有无数个备份，分散在全世界有矿机的地方。

概述一下，比特币是一种基于区块链技术、具有高流动和可变现的虚拟数字货币，由于总量只有2100万枚，也被誉为“电子黄金”。目前市值还较小，约1700亿美金，所以其价格波动也非常大。

Filecoin主网Gas基础费率暴涨133万倍，矿工或需投入和销毁更多FIL:据filfox数据显示，从11月10日晚间开始，Filecoin主网的Gas的基础费率从11月9日的100 atto fil暴涨到11月14日的1.332 nano fil （10^-18 atto，10^-9 nano），涨了133万倍。

据了解，矿工在封装新的有效算力时，ProveCommitSector、PreCommitSector和SubmitWindowedPoSt都需要消耗gas，即使不封装新的有效算力，SubmitWindowedPoSt也需要消耗gas。

Gas的暴涨，意味着矿工需要投入和销毁更多流通状态的FIL，来挖锁仓状态的FIL，以11月14日为例，近24小时全网FIL产出量为171211个FIL，Gas费合计为33049个FIL。[2020/11/14 20:49:48]

全球首部区块链商战电影《圣人大盗》2019年10月18日上映

二、什么是挖矿？从科学技术、经济学、投资学和金融学角度

1.从科学技术角度，什么是挖矿？

挖矿是让矿机运行SHA256哈希算法，通过非常复杂的运算，得出一个正确的随机数，算出随机数的胜者可以获得一个区块的比特币奖励，目前是12.5个比特币。

打个比喻，在古代原始社会的小村落里，每家每户都有一个账本，每次发生借贷行为的时候，全村都要一起出来记账，每次记账结束，所有人的账本都是一模一样的，确保没有人可以抵赖。村长为了鼓励大家记账，于是决定奖励这些记账的人，但是每次只能奖励一户人，于是村长想了个办法，抽签，被抽中的可以获得一只羊的奖励。参与记账的家庭，都叫“矿工”，记账的过程，就是挖矿。

历史上的今天 | Facebook稳定币公布其三大核心技术基础:2019年6月18日，Facebook加密货币项目Libra官网今日上线，白皮书正式发布。经查询官网信息发现，Libra的目标是成为金融服务的坚实基础，包括新的全球货币，可以满足数十亿人的日常财务需求。通过评估现有选项的过程，Libra决定基于以下三个要求构建新的区块链： 1、能够扩展到数十亿个帐户，这需要高事务吞吐量，低延迟和高效，高容量的存储系统。 2、高度安全，确保资金和财务数据的安全。 3、灵活，可以为Libra生态系统的治理以及金融服务的未来创新提供动力。

2019年6月18日，美国众议院金融服务委员会主席Maxine Waters要求Facebook暂停Libra加密货币网络的发展，直到举行听证会。[2020/6/18]

回到比特币的世界里，参与挖矿，就一定可以挖到币吗？

答案：一定可以挖到

在比特币早期，“被抽签”的对象是矿机，随着算力的增长，“被抽签”的对象变为了矿池。矿池集合矿机形成一个整体的单元去挖矿，挖出来的币“按劳分配”，即严格按照算力大小来分配比特币。目前所有的矿工都必须接入矿池，并且一定可以挖到币。下图是全球排名前15的比特币矿池：

什么是幸运值？

假如这个村里只有6户人，每次通过掷骰子的获得奖励，如果掷12次，有的人可能比较幸运，获得3次奖励，比较背的人可能获得0次奖励。假如掷120000次，每个家庭获得的奖励应该无穷趋近于20000次。

所以，在矿池之间的竞争，算力足够大，时间足够长，幸运值会趋近于100%，不会一直高，也不会一直低。就像上面掷骰子一样，次数足够多，出现1-2-3-4-5-6的每个数字概率都是1/6.

声音 | 律师：获得开源许可协议是区块链项目成功的基础:据coindesk消息，DLA Piper律师事务所合伙人Mark Radcliffe和Victoria Lee刊文指出，获得获得开源许可协议许可是区块链项目取得成功的基础。事实上，两个著名公链以太坊、比特币，以及超级账本、R3的Corda都使用了OSS许可证。然而区块链社区很少讨论选择正确的OSS许可证和遵守许可证条款的重要性。如果区块链项目寻求企业采用，项目的OSS许可将对采用率产生重大影响。[2018/9/8]

矿池就是一个个的“组织”，矿工付出算力为他们打工，付出算力就一定可以拿到等额的“工资”，参与挖矿，就一定可以挖到币。1万台矿机和1台矿机，型号参数一模一样的情况下，是严格的1万倍的关系，因为矿池解决了幸运值的问题。

2.从经济学的角度，挖矿是什么呢？

全世界所有银行、微信和支付宝是自己布局数据机房，有中央服务器机房和几个备份服务器机房。他们都需要花大量的预算和经费，视为公司运营的成本。

而比特币的网络，没有这笔预算，怎么支撑网络的运行呢？

类似Airbnb没有一间自己的房子，是如何做到全球房间数的住宿服务商呢？按天租用民间的房子。

挖矿，实际是矿工把自己服务器按照算力单位租给比特币网络，提供比特币网络所需要的服务器，获得租金的过程。

那么被奖励的比特币是哪里来的呢？

在比特币的底层协议里有这么些约定，比特币总量2100万个，第210000、420000、630000、840000、105000...个区块产量都要减半，使得比特币在121年后才可以被挖完。没有被挖出来的比特币，是用来支付矿机租金的。就像地下的黄金、石油和铁矿一样，越挖越少，越挖越难。

动态 | 香港毕马威首席信息官：区块链技术可以帮助小商贩解决基础问题:金色财经现场报道，2018年8月10日，在2018纷智金融科技峰会（香港）上，香港毕马威首席信息官Adam Stuckert指出：我们正面临很好的机会，很多机构都认为在当前面临很大的挑战，那是因为它们一路发展的都很好，我们正在帮助更多企业拥抱区块链技术。区块链是一项很好的技术，小商贩等都可以通过区块链技术解决基础问题。在过去的6-12个月中，大部分的传统企业都认为区块链和加密货币是一件事，但现在大家基本都能认清两者之间的区别了。[2018/8/10]

比特币的底层协议是一系列计算机代码，会不会很容易被黑客改写？安全吗？

这个是我被经常问到问题。答案，要改写比特币的底层协议，需要全世界51%的算力投票才可以执行，矿机足够分散，要集合51%算力的难度非常大。

这个分布式账本网络的安全级别会超过银行，尤其在战乱国家的银行，他们的两大风险：1.政权更替，原先的法定货币归零；2.导弹随时可能炸掉机房的主服务和备份服务器。

比特币是租用全球400万台矿机做服务器，可以理解为有400万本一模一样的备份账本，毁掉它的难度极高。3.从投资学角度，什么是挖矿？

挖矿是“定投”比特币，无论价格涨跌，每天买入近似等额的量。

挖矿可以解决交易心态的问题：

经常有朋友说，当年有上万上千个比特币，越炒越少，如今所剩无几。原因是，买币可以精确计算出买入每个比特币的成本，涨了就想卖了变现。还有低买高卖做波段的想法，最后都输给时间，俗称“拿不住币”。

矿工为什么可以“拿得住币”呢？因为矿工没有办法计算出挖出1个比特币所有的成本，矿机的成本到底分摊到多少时间呢？这个太难计算了。于是，矿工用一个简单粗暴的办法，他能记住自己的矿机多少钱买的，电费付了多少，于是挖出来的币卖掉够矿机的本金和电费，就视为“回本”，之后都是赚的，囤着！矿工大部分都是比特币的信仰者，长期看涨，于是就一直拿着。

4.从金融学的角度，什么是挖矿？

挖矿是两倍杠杆做多比特币。矿机具有市场公允价，矿机的价格是被每天的净收益反推出来的，比如每天挖矿收益100元，电费20元，这个矿机价格大约是*180天=14400元左右。这个180倍PE原理，类似上市公司的市值原理。假如一个公司年净利润是1亿元，股市给出20倍PE，那么该公司市值为20亿元。所以矿机价格是180天的净利润的总和，当然这是个近似的数字。功耗比低的矿机高于180天，功耗比高的矿机低于180天。矿机的价格既然是被市场反推，那么，币价跌的时候，矿机会贬值，挖出来没有卖掉的币也贬值，浮亏。币价涨的时候，矿机会增值，挖出来没卖掉的币增值，浮盈。这就是一个近似的两倍杠杆。矿机是现货做多，挖出来的币是期货做多。短期内看，挖矿是加杠杆的做多，风险系数在叠加。长期来看，由于有“定投”因素，对币价没有那么敏感，交易投机心态被屏蔽，由于比特币长期看涨，风险又在被时间摊薄。

假如矿工用矿机挖2-3年，也就是成本被分摊到2-3年，那么他获取比特币的成本不到买币成本的1/2，是所有方式里获得比特币成本最低的方式。

三、挖矿收益如何计算？如何理性定量认知挖矿自动化工具计算器:

1.在poolin.com下载“币印矿池”app，全球最好用的挖矿收益计算器。

可以查看电费、功耗比、净收益、关机币价

2.BTC.COM:https://btc.com/tools/mini-mining-calculator

上图表示一台算力为40T的矿机，一天总收益约75.19元。

手动计算公式：

根据上面的理论，目前全网每天挖出1800个比特币，我们来计算一台算力为40T的蚂蚁T17矿机

总收益：*1800个比特币*币价

=*1800*67377=75.80元

每日电费=功率*24小时*电价=2.2*24*0.36元=19元每日净收益=82-19=56.8元

每日挖出来的比特币的个数，随着时间推移，的确越来越少，但是随着币价的上升，法定货币的收益，在一个相对的区间波动。

“越来越难挖了”，这个说法是针对个数的，这是个定性的说法，不完全对。在比特币早期，家里台式电脑一台一天就可以挖3个比特币，后来是8张显卡一天挖3个比特币，那个年代，比特币也不值钱，几块钱/个，甚至几毛钱/个。

定量的说法，在法币的角度，挖矿是一个相对长久的投资标的，收益一直在波动，预计还有3年左右红利期，未来将是比拼精细化运营的阶段，像今天的互联网和房地产一样，红利期已经过去了。

四、挖矿的投资回报率如何？挖矿的风险点在哪里？

2019年6月20日的数据

1.静态回本周期：一台芯动T2T-26T，矿机的价格6000元，2019年6月20日币价9400美金，总挖币收益62.64元，电费=0.35*24*2.1=17.64，每天的净益=62.64-17.64=45元，静态回本周期是6000/45=133天；

2.动态回本周期=静态回本周期*算力上涨百分比停电天数=133*130%10=183天。假如半年内难度上涨30%，累计停电十天。

3.借币利息：每日的借币利息3%大概会使得回本周期延长3%，约多挖9天，183*1.03%=188天。

4.加上矿机购买的等待时间：发货运输到上架运行，一般最长15天。

综上，最终回本周期计算：7个月内。

5.投资回报率计算：假如币价9700美金不变，矿机残值5000元。

第一年年化收益=*0.8/6000=124%

挖矿的风险：

1.币价下跌风险。币价下跌是挖矿最大的风险，占80%以上的风险。币价下跌可以通过套保的方式来对冲掉。前面的可能有讲到，大家可以回翻以前的内容或我的个人公众号；

2.难度上涨风险。难度上涨的风险，占挖矿约20%的风险，难度取决于矿机厂商的出货量，这个在市面上有信号的，可以被捕捉到。难度的上涨，在牛市的时候，可以通过币价的上涨来对冲掉；

3.矿机丢失风险。每年因为地震、泥石流和洪灾造成矿场矿机损毁的案例，非常罕见，偶尔一两起，这个概率是极其小的，这是所有矿工都要冒的险，并且没有办法对冲。

如果把第一个和第二个风险可以很好的对冲，挖矿的投资确定性就非常强了。今年的行情，难度上涨的风险不算大，各个厂家的产能都没有起来，是一个不错的黄金期。

如果一个投资的收益是高确定性的，并且风险是相对可控的，那么就是一个不错的投资标的。

目前P2P行业正在被政策血洗，越来越多的热钱不知何去何从，找寻新的投资标题，比特币和挖矿市场已经被教育多年，有群众认知基础，这个行业正在走向更稳健的时代。

五、“法币本位”和“币本位”的矿工有什么区别？

一般来说，新进入场的矿工，大部分都是法币本位的，他们非常担心自己的法币资金发生亏损风险，比较谨慎。所以闪挖采取保守的套保策略来帮矿工制定稳健的投资方案。

穿越过牛熊的老矿工，喜欢裸多，长期看涨比特币，不管比特币的涨跌，都非常佛系的交电费挖矿，大量囤比特币。

六、新手如何低门槛入门实践？1.新手入门，最重要的是建立认知体系。一个新兴事物，我们不着急去拒绝，也不着急去神化它，研究它的底层逻辑。别人传递的信息，未必是真的，舆论和媒体的导向也未必全对，因为记者都爱报道吸引吃瓜群众眼球的内容。不做吃瓜群众群众，自己精心花点时间去研究底层认知，或许我们可以抓住新的机会。

2.小范围实践和试错。我经常告诉我身边朋友，在赔了不心疼的闲置资金范围内，可以任意的尝试。实践是认识事物最快的办法，很快就能知道内在的逻辑和风险，然后懂得如何控制风险。

3.买闪挖，新手护航第一挖矿品牌，最低1台起买，现在最低门槛矿机300美金，闪挖官网有售。8月初莱特币减产之后，最便宜的莱特币矿机预计400-500元/台。

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