比特幣礦業三體問題：十年野蠻生長的礦業「黑暗森林法則」是什麼？
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，撰文：Leo Zhang，Anicca Research 創始人，編譯：小毛哥，經授權發布。
越透明的東西越神秘，宇宙本身是透明的，只要目力能及，你想看多遠就看多遠，但越看越神秘。
劉慈欣《三體》
從宏觀的角度來看，我們可以確定推動整個加密礦業發展的三個內部主要因素包括：供應機制、氣候週期和硬件迭代，每個因素都會對礦工利潤計算公式中不同的部分產生影響：
挖礦利潤
= 挖空收入- 挖礦費用
代幣供應機制影響區塊獎勵（收入）；
硬件迭代影響礦工算力、功效比以及硬件折舊（資本支出）。
二級標題
在今年五月比特幣第三次減半之前，加密市場的分析師就潛在的結果進行激辯。部分分析師臆測，由於供求關係的影響，比特幣價格將翻倍。也有分析師推測，全網算力將降低20-30％。同時，由於此次減半發生的時間、氣候週期向豐水期的過渡、以及礦機芯片從16 nm 向8 及7 nm 升級三個因素重合發生，這三方面的因素在此次減半中相互作用，共同對挖礦收益產生影響。
代幣供應機制
比特幣是算力的產物，挖礦行業存在的基礎在於能持續激勵礦工投資硬件，消耗能源以鞏固比特幣網絡對交易結算的保證能力。在缺乏活躍的區塊空間市場的情況下，區塊獎勵是礦工的主要收入來源。多年來，由於比特幣價格的上漲，挖礦收入也顯著增長，這反過來又將礦業塑造成為一個價值數十億美元的產業。
圖片描述與大多數有形的商品不同，比特幣的合約明確規定了四年一次的減半時間表。每天新的比特幣代幣供應中有不同比例的比特幣重新流入比特幣經濟網絡的其餘部分。由於礦工是比特幣生態中唯一的自然供應方，也是最大、最穩定的賣家群體，因此挖礦的利潤率是決定比特幣供給端的關鍵因素。顯而易見的是，比特幣區塊獎勵減半會直接使得礦工的產出比下降。一些老一代機器可能因為功率降低而無法開機。在這些時期，礦機的買賣和整合往往會發生，擁有便宜電力資源的礦工將以低廉的價格批量購買部分老一代的礦機，同時礦機的二級市場將變得更加活躍。
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，該團隊預計部分網絡的構成要素下圖所示：
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讀懂比特幣減半中礦工行為博弈過程
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基於以上數據，我們可以計算出各種價格水平下大致的每日礦工賣出比特幣佔日產出比特幣的比例，以及每日礦工賣出比特幣佔全球日交易量的比例：
請注意，此分析的數據僅用於說明結論。以上的數據基於非常粗糙的假設：所有老舊礦機都由螞蟻礦機S9 為代表、新一代礦機由螞蟻礦機S17 為代表。無須多言的是，礦工從多個製造商購買機器，而不同製造商的同一代礦機也具有不同的規格。實際上，市場的組成因素差異要大得多。同時，此分析是基於靜態的時間點，礦機硬件的構成要素組成非常不穩定，隨著減半後市場尋求新的平衡，礦機正在積極地換手中。即將到來的豐水期也對大多數礦工的電力成本產生了巨大影響。另外，隨著越來越多的礦工使用諸如抵押貸款、期貨、甚至是算力市場等金融工具，比特幣網絡的礦工賣出壓力將得到部分緩解或延遲。
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通過觀察挖礦產業的構成要素隨時間的變化，可以得出的一個結論是：算力的產生是「不對等的」，換句話說，因為組成要素的不斷變化，每個單位的比特幣算力都是獨一無二的。
氣候週期
氣候週期是讓挖礦行業在地理上多呈現集中佈局的原因之一。多年來，比特幣挖礦無意中得益於中國西南地區對水電大規模、甚至過度的投資。剩餘的廉價電力、巨大的發電能力、廉價的勞動力成本以及與礦機製造商的較近距離，使中國的西南地區成為比特幣挖礦的理想場所。據估計，全球超過65％的算力集中在以下省份。
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比特幣採礦地圖，來源：劍橋新興金融中心
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蓬勃發展的加密礦業為當地的發電廠業務帶來了利好，許多人建造或者將其設施改造成算力中心，以進行礦機託管業務。
來源：微信群
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逐漸地，加密礦業圍繞著這些氣候模式進行結構調整。就像某種古代的儀式，每年在豐水期來臨之前，挖礦行業都會在四川省會成都市舉行大規模加密礦業峰會。我們還會看到的現象包括：部分設施僅在豐水期期間向外部客戶開放；礦機製造商在產品運輸前就計劃好新產品的發布；礦工競相購買最新、最好的礦機。
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來源：coinmetrics.io
更低的電力成本將部分抵消比特幣區塊獎勵減半的影響，許多礦場必須與發電廠簽訂合同，承諾使用電力的最低限度。為了吸引業務，一些公司提供「聯合挖礦」的計劃，礦工每月支付最少的費用，把部分自己的挖礦收益分配給託管服務商，有效地將部分市場風險轉移給託管商。
二級標題
但是類似上述的舉措並不意味著絕對可以保證降低運營成本。雖然水電設施在豐水期較便宜，但這些礦場通常位於較偏遠的地區，電源供應和互聯網連接可能不穩定，有時甚至有山洪爆發造成損失的風險。
二級標題
但近期四川一個叫木里縣的地區於5 月21 日發布了《關於報送虛擬貨幣「挖礦」活動情況的通知》，儘管很多當地的人士不希望執行該命令，但這也表明豐水期能源形勢的複雜性，期望豐水期降低礦工電費並不是隨叫隨到的萬能藥。
二級標題
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2017 年，神馬礦機售出9 萬台，佔年底全網算力7.2%，2018 年，神馬礦機新機算力佔年底全網算力9%，2019 年，該公司新機算力佔年底全網算力的35%。
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礦機產品是一種商品，儘管有特定因素可以幫助礦機製造商脫穎而出，例如客戶服務、交貨時間、供應鏈管理等，但競爭迫使礦機製造商不懈地專注於兩個關鍵指標：價格和能效比。
礦機能效比的改善對收益有重大影響。使用當前的比特幣難度和二手螞蟻礦機S9i 的平均價格（每台機器21 美元，能效比97.0J/TH），我們可以計算出各種價格水平下的回本天數：
來源：BitInfoCharts
目前在大多數情況下，螞蟻礦機S9 無法盈利，但是擁有極低價格電力資源的礦工仍然可以獲利。比較上面的兩個表，我們可以看到在$ 0.04 / KwH 以下，礦工使用S9 挖礦的回本週期更快。得益於廉價的電源，當新一代礦機產品投放市場時，前代產品不一定會立即退出市場。 Coin Metrics 的團隊根據隨機數分佈匯總了一段時間內螞蟻礦機S7 與S9 的預計使用量。正如我們所看到，隨著S9 的普及，螞蟻礦機S7 的使用率不會僅僅呈現下降趨勢：
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來源：BitInfoCharts
如同在前文「代幣供應機制」部分中所述，擁有便宜電力資源的礦工將以低廉的價格批量購買部分老一代礦機，從中賺取較高的利潤。這種套利機會通常在算力相對較高而比特幣價格相對較低時出現。儘管算力的價值在很大程度上取決於比特幣的價格，但由於硬件市場對金融市場動向的反應延遲，算力和價格之間存在差異。製造定制化的芯片會產生一次性工程成本，礦工製造商及其供應鏈合作夥伴需要按製造的芯片數量來攤銷這種一次性成本費用。除非礦機製造商是擁有大量訂單的長期合作客戶，在多數情況下，晶圓代工廠會要求礦機製造商全額支付儲備晶圓的訂單。
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來源：BitInfoCharts
