清楚而简单地解释比特币挖掘的基础知识

从明确而简单的比特币开采基础知识，到甚至连一些专家都不知道的“秘密”动态：矿工如何真正与比特币的价格下限互动，矿工的季节性迁移以及“看涨”矿工的自然选择。

如果你比较熟悉比特币挖掘，你可以向下滚动到蓝线。

采矿业是比特币网络中至关重要的一部分。但对于大多数比特币持有者来说，这是一个相对神秘的行业。采矿业是比特币将互联网与现实世界连接起来的地方。采矿需要大量电力，这对保护1800万比特币至关重要，这些比特币利用比特币分散的金融记录储存起来，目前价值1800亿美元。

采矿业是一个竞争非常激烈的行业。大约每10分钟，全球就有数十万台采矿电脑开始争夺新一批6.25比特币。他们运行的挖掘芯片数量越多，功能越强，他们的所有者赢得新比特币的机会就越高。

虽然在2010年，你可以用个人电脑的常规芯片开采比特币，但自2013年以来，开采的竞争已经变得更加激烈，需要专门的芯片，称为ASIC(专用集成电路)。今天，进入比特币开采是一项严肃的业务，大多是在装满装有ASIC挖掘芯片的计算机的大型仓库中进行的，这些计算机被戏称为矿工。

比特币ASIC公司，如Bitmain和Canaan，竞相为比特币生产越来越强大和高效的ASIC。

电费是矿场运营费用的95%。这就是为什么大多数比特币开采都是在电力更便宜的地区进行的，74.1%或更多的比特币矿工依赖于可再生能源。在中国四川和美国华盛顿州等地，一些矿场使用廉价的水力发电。其他矿商设在哈萨克斯坦和伊朗等拥有丰富煤炭和石油自然资源的国家。

采矿业务的投资者也被称为矿工，他们承担着很大的风险。据Seth Estrada称，启动一项有价值的采矿作业可能需要数百万欧元(ASICS、采矿设施和设施)。投资者不知道采矿网络将面临多少竞争，也不知道当他们开始开采比特币时，比特币的价格会是多少。这两个因素会很大程度上影响他们的矿业收入。那么，矿工为什么要从事采矿业务呢？在我们更多地解释一些关于采矿的内容之后，我们将讨论这个问题。

创造比特币金融网络和全球货币系统的所有规则和数学都是开源和分散的，这样世界上的任何一台计算机都可以审计整个过程。任何拥有一台连接互联网的电脑的人都可以参与存储比特币的交易历史，并自由发送和接收比特币交易。但为了追踪哪些文件显示了真实的交易历史，以及谁拥有哪些比特币，这位比特币的发明者意识到，你可以将金融“权重”与这些关键而重要的文件联系起来，以帮助识别它们。

一种名为散列链接或区块链接的低成本开源方法按清晰的时间顺序保存了比特币的交易历史。我们在这篇文章中解释了这一点。虽然块中的链接与挖掘没有任何关系，但给链中的每个块以财务上的权重或较高的成本是有意义的。代价高昂的“挖掘”(我们将在下一节解释)会给记录的每一页增加财务上的权重。比特币的真实交易历史被定义为比特币网络花费最多资源创造的记录。

创建新的“页面”需要证明是昂贵的。为了创建一个新页面，比特币程序会为采矿网络分配一种叫做散列函数的拼图。解决这种类型的谜题需要很多资源-昂贵的ASIC和大量的电力来全天候地运行它们。该拼图的名称称为散列函数SHA-256。当世界各地的一台矿机试错解决SHA-256谜题时，在比特币世界中被称为区块的新“页面”，由矿工在数学上盖上谜题的答案(并添加到区块链中)。每个新数据块都包含已批准的Bitcon交易。解决了SHA-256谜题并在新块上盖章的矿工，会自动获得比特币协议6.25比特币。

创建一个新的区块并获得比特币补偿是矿工们继续工作的原因。如果矿工决定添加损坏的区块或包含虚假交易的区块，即使它盖上了正确的解决方案，比特币网络也会拒绝该页面。矿工的赔偿金写在这张腐烂的页面上，这样会浪费他的资源。矿工的工作只是为每个页面创造财务“权重”，而网络的其余部分则保护交易的合法性。

比特币网络通过自动调整拼图难度来控制区块创建速度。使用SHA-256拼图的全部意义在于，它的难度可以根据有多少矿力接入网络来改变，让挖矿成本与比特币的价值挂钩。

矿工为比特币的记录创造了财务权重，因此我们可以断定这些是真实的记录。将每个页面链接到前一个页面是通过使用散列链接(也称为区块链)来完成的。将比特币记录中每一页之间可证明的时间顺序与矿工创建的每一页的财务权重结合起来，使比特币的账簿牢不可破。

比特币挖掘有赖于矿工是想赚钱的理性行为者，作为回报，他们为比特币的记录提供财务保护，但这并不意味着矿工是纯粹理性的。

“矿工比投资基金和霍德勒(持有者)对比特币更有信心。他们有很长的时间视野。他们投资于具有长期生命周期的资产，这些资产既不能重新利用，也不能以公平市场价值迅速清算。ASIC挖掘机有3年以上的生命周期，只能用于挖掘SHA-256协议(几乎全部是比特币)。比特币采矿设施有5年以上的生命周期，通常是重组后的仓库，专门为冷却采矿钻机而设计。矿业服务公司Blockware Solutions在今年3月发布的研究报告中写道：“平均而言，一家矿商在将资本部署到采矿钻机、设施建设和电费后，需要18个月的时间才能实现收支平衡。”

CMS Holdings合伙人丹·马图谢夫斯基(Dan Matuszewski)曾是Circle(以前最大的比特币场外交易部门之一)的交易主管，他进一步提出了这一想法。马图谢夫斯基告诉我们，从他在Circle的经验来看，比特币矿工希望尽可能地接触到比特币的价格。Circle的客户包括大型采矿企业，他们交易大量硬币。这可以用一种自然选择来解释--比特币的价格自问世以来几乎一直在直线上涨。最成功的专业矿工不仅足够乐观，在2014年之前投资比特币开采业务，而且非常乐观，以至于在利润较低的时期持有比特币，最终在2016年后出售比特币，因为到2017年底，比特币的价格达到了2万美元。然后，这些矿商可以大量再投资于购买更新和更好的矿机，以保持竞争力。不太乐观的矿商以较低的价格或亏损放弃了他们的硬币，最终离开了该行业，或只是保持规模较小。这种“自然选择”可能会让比特币矿商成为世界上最看好比特币的投资者群体。

“2019年9月，我们讨论了场外交易柜台的一些矿业客户如何偏离了他们预定的清算计划，选择在7月和8月持有开采的比特币-认为比特币将继续运行。比特币在6月下旬达到顶峰(当时比特币达到13,800美元)，这些矿工不得不在9月和10月晚些时候以低得多的价格吐出比特币。这样的情景加速了比特币的抛售，因为清算比特币金库带来的额外抛售压力已经超出了新开采的比特币。“。百视通的报告补充道。

比特币协议知道如何在更多计算能力加入挖掘网络时创建更难的SHA-256哈希函数，或者在采矿权离开后创建更容易的SHA-256哈希函数来调整比特币挖掘的速度。如果一些矿商倒闭，剩下的矿商将获得更大份额的新币。这确保了保护比特币网络所需的资源与比特币的市场价格直接挂钩，保持了系统的稳定。

今天，比特币的价格约为9000美元，大约每10分钟就会产生6.25比特币。现在要想让采矿有利可图，每开采一枚新硬币，采矿作业的电费应该低于9000美元，否则矿场就会赔钱。

每月开采2.7万枚比特币。在2.7万枚比特币中，有很大一部分必须由矿工出售，以支付他们的电费。电费较高的矿商必须出售更大比例的赚取比特币，以支付电费。如果比特币价格暴跌，利润率较低的矿商将增加抛售压力：比特币的美元价格越低，他们需要出售给新开采的比特币以支付采矿电费的比例就越大。比特币越接近生产价格，越多矿商加剧抛售恐慌。

就像在经济的任何部分一样，一些实体比其他实体更强大。一些矿商拥有较低的电价或更新且效率更高的ASIC：Bitmain的新机型Antminer S17耗电量比最受欢迎的矿机机型之一的老款S9高出50%，但产生的散列功率高出300%。一些矿商也有更多的财务能力，如果需要的话，可以在更长的一段时间内亏损运营。

根据Blockware的报告，当比特币的价格变得太低，较弱的矿商无法盈利时，他们往往会因为与采矿仓库或电力供应商的合同而继续亏损开采。但最终，这些矿工将破产/投降，并出售所有的硬币和机器。这增加了比特币的抛售压力，而比特币的售价却低于其矿价。在最弱的矿工离开后，比特币的网络有一个有利的难度调整，授予剩余的矿工更大份额的新开采硬币，因为SHA-256的难度降低了，而他们的采矿能力保持不变。这降低了必须出售以弥补成本的硬币数量，比特币的价格可以稳定下来，同时剩余的矿商有更健康的利润率。

比特币的价格下限不受比特币开采成本的支撑，被比特币的价格在生产价格下暴跌和淘汰实力较弱的矿商所买入，使得剩余矿商的利润率更大，硬币的抛售压力也越来越小。

上图显示了一种符合百视通解释的情况：从2018年10月比特币价格在6000美元左右反弹后，哈希率随着价格迅速下降。这表明，对于一些矿工来说，6000美元是生产的价格。哈希率的大幅下降是矿商倒闭的迹象，价格的强劲下跌可能是因为这些矿商出售库存的开采硬币以弥补损失。

Glassnode和其他网站提供的图表显示，比特币矿商首次转移了多少比特币，可能会出售这些硬币。上图显示，在2018年底价格和哈希率下降后，比特币矿商出售开采的硬币的规模只在一年多前才见过，当时比特币正从1000美元飙升至2017年的6000美元。这次抛售肯定是实力较弱的矿商倒闭造成的。出售结束后，随着较低的哈希率提高幸存矿商的利润率，价格可能会停止下跌。回想起来，这一行动发生在2018年12月比特币的价格下限，这个下限尚未打破。

Blockware的文章澄清说，采矿在很大程度上是一场竞争和生存的游戏--能够胜过竞争对手的采矿业务赢得了更大的硬币份额。在价格低迷期间继续采矿的能力，无论是由于更好的矿机，更低的电力成本，甚至只是拥有雄厚的财力和亏损运营的能力，都是矿业企业的一个重要优势。

需要澄清的是，矿商并不决定比特币的价格，而是对其做出反应。它们确实会影响价格，增加或减少接近市场峰值或底部的硬币的抛售压力。

如果比特币还不够奇怪，事实证明，一些比特币矿工是季节性迁移，以寻求廉价电力。中国是比特币开采的最大地点之一，而且大量依赖河流流动产生的水力发电。四川地区每年都有一个独特的“雨季”，也就是风水，夏季的大雨会造成洪水泛滥，增加了以便宜货出售的发电量。这个雨季通常从四月到五月开始，一直持续到秋天。

在过去的几年里，四川已经成为比特币开采中心，吸引了更多的矿工在这个季节在那里安营扎寨。根据CoinShares矿业报告，在雨季，电价低至约2.5美分的千瓦时。

Anicca Research的创始人利奥·张(Leo Zhang)告诉Cointelegraph：“多年来，采矿业开始围绕这一时间表进行自我组织。制造商在5月份发布产品公告。设施在雨季开始前提供特价优惠。“。

雨季也被戏称为洪水季。2018年和2019年夏天，互联网上流传着四川被严重洪水破坏的矿场的图片和报道。

据介绍，2020年四川才在5月25日左右进入雨季。雪上加霜的是，据CoinTelegraph报道，由于老一代矿机在2020年5月如期将采矿报酬减半后出现盈利损失，四川的采矿设施目前填满的速度很慢。根据这篇文章，四川的矿工托管设施今年已经将电费从3.4-3.7美分降至1.4-3美分。

观察比特币的哈希率图表，雨季的影响并不明显，因为比特币的哈希率多年来一直在不断上升。唯一值得注意的关联是在2018年雨季结束的时候，10月底比特币的哈希率和价格都下降了，这到底是不是巧合呢？很难说。

“旱季一到，电价就会再次上涨，导致一些矿工迁移到新疆和内蒙古，那里常年都有廉价的煤炭和风电供应。有消息称，去年有多达50万个矿业单位迁入和迁出新疆。然而，移民是一项昂贵的努力，仅限于资本最雄厚的矿商。CoinShares的开采报告总结道。

F2Pool矿池的全球业务总监托曼·海勒(Thoman Heller)补充道：“由于这些较老的机器在中国、加拿大、美国或欧洲的电价下开采不再有利可图，它们最终会运往其他地方，如哈萨克斯坦、俄罗斯、中东和南美，”他告诉Cointelegraph。

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