挖矿诱因 – 第一部分 – 难度调整的经济学

比特币采矿业之难度调整

挖掘是找到新的比特币区块的随机过程，从而确认用户的交易。这必然是具有竞争性和能源密集型的过程。为了确保网络顺利可靠，每隔两周，挖矿难度会根据期间开采的区块数量而进行调整。 区块之间的平均目标间隔为10分钟。

每两个星期的周期被分为2016个10分钟的时段。

如果在两个星期的周期内有超过2016个区块被挖掘，挖矿则变得更困难，因此如果哈希值保持不变，预计在接下来的两周内将每10分钟发现一次区块。

如果在两个星期的时间内少于2016个区块被挖掘，挖矿就变得不那么困难了，因此如果哈希值保持不变，预计在接下来的两周内将每10分钟会发现一次区块。

任何一个周期的最大调整是4的基数（即旧有难度的25％至400％的范围）。

下图显示了过去两个月中的难度调整（红线）和经计算的两周哈希率估量波动（绿线）。

采矿业平衡和误解: 这意味着矿工们无法赚取利润

理论上，当外部因素变化时，难度调整会使系统处于平衡状态。例如以下比特币价格突然上涨的情况：

比特币价格上涨

因为矿工赚取比特币为回报，挖矿利润增加

进入市场壁垒有限，由于利润率高使得更多的矿工加入

网络哈希率增加，平均区块间隔下降到10分钟以下

几个星期后，挖矿难度增加，因此挖矿利润下降

平均区块间间隔回升到10分钟

相同的逻辑适用于比特币交易费用的增加或更高效的挖矿硬件被投入市场的情况。当比特币价格突然下降，该理论同样可以应用在相反的情况下。

与普遍的误解相反，两周的周期短暂，加上任何人理论上均能快速进入挖矿业，并不意味着采矿利润率每几个星期都趋于零。困难调整可能意味着的，是最边缘的矿工的利润率很快就趋于零。然而，并不是所有的矿工都是一样的，例如一些矿工可能会从结构上降低成本，例如降低电力成本，建立更大规模或有效的维护制度。这些更有效率的矿工可能能够在整个周期内产生稳定的利润。

除此之外，在特定的成本水平下，进入比特币采矿业务的壁垒不再是有限的。例如，可能需要大量的投资资本，可能当挖矿场活跃之前有长时间滞后，可能难以获得廉价的电力，可能难以掌握最新的专业挖矿芯片。因此，进入壁垒有限的假设可能不再存在。

以黄金矿业作为类比

下图显示了矿业公司的全球黄金开采总产量。 x轴显示了公司占全球黄金生产的比例，而y轴则是衡量生产一金衡盎司黄金的成本。成本的衡量标准称为“所有可持续成本”（AISC），其中包括生产边际成本（可变成本）和建设矿山所产生的资本投资的年折旧（固定成本）。直线红线代表现货黄金价格。

金矿行业成本曲线

如图所示，尽管现货黄金价格大幅下调，于左边的矿工也能够赚取利润。相比之下，最右边的矿工，可以归类为最边缘的矿工。这些最边缘的矿工的利润率在这个周期内趋于零。

如果黄金价格上涨，长期来看，更多的黄金矿工可能会在图表右侧加入行业，增加黄金供应，最终导致黄金价格下行压力。这种类型的均衡不能在比特币中发生，因为比特币的供应是固定的，因此难度调整是一种替代平衡机制。

开始一个新的金矿需要很多年（目前相较比特币长得多），矿工可能需要一个大的价格缓冲区才能决定决定是否投资新的矿场。因此，比特币的均衡机制可以被认为比传统的矿业更快。

图表最右侧的灰色条形显示一个矿工个正亏损着。可是，由于AISC包括贬值因素，对矿工来说，在亏损的情况下继续运营的决定可能是理性的，是对初始投资的资本投入持续贡献，尽管最初的投资决定是不正确的。

相同的逻辑可以应用于比特币采矿业，固定成本主要来源于采购挖矿设备和建设挖矿场等，而可变成本则是电费和维修费用等。因此，就像在传统的挖矿行业一样，只要它对初始的固定成本作仍有收入，就可能会使比特币矿工继续运营。这可称之为对自由现金流（FCF）持正面态度的矿工。这可以帮助确保挖矿哈希率和比特币网络条件比其他情况更稳定。

矿业调整如何影响整体行业的经济

当挖矿难度增加时，矿工生产一个比特币的成本应该向上升。顺带一提，这不一定是平行向上升的成本。难度向上调整10％，理论上只能将生产一个比特币所需的可变成本增加10％，其固定成本，如折旧，则保持不变。

每个矿工在固定和可变成本之间可能有不同的细分。固定成本不应受到难度调整的影响，因此固定成本比例高的矿工，可能由于本身电费偏低，在难度向上调整所带来的收益可能其同业更高。

这种动态的资源开采，于传统的资源开采不同（例如黄金）。如果黄金现货价格发生变化，这不会影响生产一金衡盎司黄金的可变成本或固定成本。因此，在黄金开采中，其他矿工的行为不能直接影响任何一个矿山的成本。另一方面，在比特币难度调整的驱动下，其他矿工的行为可能直接影响到单位生产成本。如果黄金现货价格上涨或下跌，所有黄金矿工在销售方面会平均受到打击，因而影响金衡司盎利润。这种动态跟在比特币挖掘中是不同的。

理论上，一些比特币矿工甚至可以从比特币价格下跌中获利

我们已经解释了比特币矿工如何从较低的比特币价格中获得优势，但是在短期内，一些矿工也可能从比特币价格下滑中获得绝对的收益。

如果比特币的现货价格下跌，最初所有的矿工的受益都会按其生产之比特币数量而平行受挫，就像传统矿业一样。然而，当成本曲线右侧的矿工离开时，一些矿工实际上根据成本曲线的形状，可以得到绝对的上升利润。在某些方面，这可能会使比特币矿业的收益在价格下跌时有更快速恢复的能力，但在其他方面可能会产生不正当的诱因。

如下面虚构，甚至不真实的成本曲线所示，如果比特币的价格从1000美元降至800美元，那么成本在刚刚1000美元以下的大批矿工可能会关闭他们的机器。然后，当难度向下调整，曲线左侧的矿工在理论上可以增加其绝对利润。类似的分析，可能适用于没有矿工进入市场，而不是离开市场。

虚构的采矿业成本曲线（可变成本）

因此，也许一些矿工可能会在某些时期内,受益于比特币价格下跌。有谁知道，我们很可能已经看到这种现象，在一定程度上，较大的低成本矿工会希望价格保持低位，这样新的矿工就不会进入市场。纵然这机会不大。