估算比特幣生產成本

比特幣難度調整是中本聰最引人注目的創新之一，它創建了一個在挖礦領域自主尋求平衡的系統。在本文中，我們估算了生產成本，並推導出了幾個描述挖礦市場周期性的指標。

Guide引言

礦工是比特幣網絡中必不可少的實體，負責區塊的構建和排序，以及鏈的重組防御。作為獎勵，礦工會收到新發行的代幣和交易費。因此，挖礦群體代表了比特幣的生產方，並在競爭激烈的行業中運作，該行業以電力、資本支出和運營支出（法定貨幣計價的成本）競標比特幣（比特幣計價的收入）。

在本報告中，我們將探討礦工盈利能力與發行量之間的動態關系，以試圖更深入地了解這些重要但對立的經濟因素之間復雜的相互作用。我們將從哈希率和難度的基本指標开始，然後將它們轉化為用於對 BTC 生產成本進行建模的工具。

算力生成

網絡哈希率可以被認為是礦工每秒為找到有效的塊哈希所做的總嘗試次數。觀察到的哈希率是由數百萬臺每秒計算數萬億個 SHA-256 哈希的 ASIC 機器生成的。下表顯示了生成觀察到的哈希率所需的現代鑽機的估計數量（假設有一個設備隊列），其中包含數百萬個 ASIC 設備。

因此，哈希率可以被視為採礦參與度和車隊中運行的 ASIC 鑽機的生成效率的綜合表達。由於礦工在電力和硬件的多元化市場中運營，因此總哈希率反映了許多獨特且地理位置分散的挖礦策略。

哈希率的增長本質上是周期性的，但也會隨着 ASIC 硬件效率的停滯而呈指數衰減。在整個 2022-23 時代，算力增長一直徘徊在每年 30% 至 50% 左右。

難度調整

挖礦難度是比特幣協議設定的一個參數，用來調節區塊之間的平均時間。在技術層面上，它衡量的是找到低於給定目標的哈希值的難度。

難度重新定位算法在礦工的行為和新幣的發行之間建立了動態關系，其中更高的協議難度意味着每單位 BTC 的生產成本增加。隨着越來越多的算力競爭進入或離开網絡，難度調整會重置平衡位置，從而產生預定的 BTC 時間表，而不管有多少算力在爭奪它。

最終結果是挖礦是一個競爭異常激烈的行業，從長期來看，BTC 的生產成本不斷接近普通礦工的盈虧平衡價格。

生產成本建模

難度回歸模型是一種估算單位 BTC 生產總維持成本的方法。它將難度視為挖礦“價格”的最終升華，它以一個數字解釋了所有挖礦變量。市值和難度之間的對數對數回歸得出高於 0.95 的 R2 值，表明資產價值與挖礦競爭之間存在密切關系。

因此，得出的價格反映了整個採礦業 BTC 的估計平均生產成本，無需對採礦設備、電力成本和其他後勤考慮因素進行定制細分。

我們可以利用這個難度回歸模型的結果，並將這個價格乘以發行的 BTC 供應量，得到總生產成本的近似值。

該模型利用了這樣的概念，即運營和資本支出都完全反映在協議難度中。因此，可以獲得整個採礦業的總估計支出。下圖顯示了兩條跡线：

?總生產成本作為每天生產所开採硬幣的支出價值的估計。

?礦工總收入作為每個硬幣在开採時的現貨價值的綜合衡量標准。

由此，我們可以定義一個新的指標來描述採礦業的平均運營效率，方法是將產生的收入與估計的總生產成本進行比較。該指標評估收入成本比的一種形式，這是一種通常用於衡量目標實體（在本例中為比特幣礦業）的綜合效率的方法。

?值 > 100%表示採礦業盈利，收入成本比通常在牛市高峯期附近觀察到超過 350%。

?值 < 100%表明採礦業無利可圖，收入下降到接近熊市低點的估計生產成本的 30% 到 50%。

請注意，挖礦需要長期的資本管理，收益成本比將反映市場的動態競爭，例如已經收回成本的 ASIC 鑽機、不斷變化的電力輸入成本和來源，以及難以適應不同數量的哈希算力應用。

追蹤挖礦周期動量

為了使減半周期正常化，我們可以得出收入成本比與其年度移動平均值之間的比率，從而提供反映行業盈利能力周期性勢頭的指標。該比率根據其長期基准評估當前的礦工總盈利能力，可以在以下框架下考慮：

? 當Miner Revenue Momentum 大於 0時，表明採礦業的收入倍數相對於年平均水平有所提高。

? 當Miner Revenue Momentum 小於 0時，表明採礦業的收入倍數相對於年平均水平正在惡化。

累計收入與所有時間生產成本

我們可以評估礦工產生的總收入與所有鑄造和流通硬幣的估計生產成本之間的差異。該分析檢查了採礦業兩個相互依賴的組成部分的生命周期性能。

• ? Thermocap 和交易費用是發行量乘以現貨價格的總和，加上所有時間產生的費用收入。

• ?難度生產成本是難度回歸價格乘以發行量的累加和。

在這個模型中，Thermocap 和交易費用可以被認為是礦工的已實現收入，而難度生產成本被認為是總的挖礦投入費用。

目前，自比特幣於 2010 年开始公开交易以來，礦工已經產生了 $48.8B 的收入，而礦工的生產支出估計為 $35.8B。這最終導致整個採礦業的淨盈余為 +$13.0B，歷史利潤率為 37%（注意自 2015 年以來利潤率一直非常緊張）。

在評估礦工收入超過每日生產成本的交易日數後，我們發現 47% 的交易日屬於這種情況，因此平均 53% 的交易日對礦工來說是無利可圖的。

根據經濟學理論，一個完美的市場是供求達到平衡，資產價格接近成本點（生產價格）的市場。鑑於這些數字非常接近 50:50 的情況，有人可能會爭辯說，難度調整在實現這種平衡方面做得非常出色。

總結和結論

比特幣難度調整是中本聰最引人注目的創新之一，它創建了一個在挖礦領域自主尋求平衡的系統。通過這項研究，我們开發了一個模型來估算普通礦工的生產成本。由此，我們可以推導出幾個描述挖礦市場周期性的指標，並表明難度調整算法確實在算力供應和比特幣需求之間尋求近乎完美的平衡。

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