挖掘和底层硬件经常被忽略，但它们在区块链网络中扮演着非常重要的角色。

作者:克里斯·麦肯，区块链投资机构证明资本的普通合伙人

编译:宇瞻

截至2019年7月，比特币矿商创造了超过60亿美元的年收入，包括采矿奖励和交易成本。

在加密货币领域，为比特币和其他加密货币项目提供安全性的采矿和相关硬件往往被忽视。然而，由于与交易所的联系，采矿业实际上是产生可观收入的核心市场之一。

在这篇文章中，我将分享比特币和加密挖掘的概述，支持挖掘的底层硬件及其生态系统景观，并进一步探讨该领域的收入和市场规模。

加密货币挖掘是如何工作的

工作量被证明是向比特币区块链添加新交易以及如何就这些交易的正确顺序达成一致的过程。

我最喜欢的类比是把这个过程想象成一个数独游戏。这是一个需要大量脑力才能解决的难题，一旦解决，别人很容易验证你找到了正确答案。

Youtube上有一个很好的视频，可以帮助人们更直观地了解如何创建区块，如何整合区块，如何将交易添加到区块链，以及采矿如何在这一过程中发挥核心作用。

本质上，矿工，即分布在世界各地的计算机，正在竞争解决一个计算密集型问题，即验证区块链的下一个区块。第一个解决这个问题的矿工会得到奖励。一旦发现这个新块，网络上的所有矿工就可以验证这个块是正确的，并继续解决链中的下一个块。

矿工在比特币和加密生态系统中的角色

世界上所有竞相解决下一个难题的计算机构成了采矿生态系统。所有这些计算资源都是为比特币提供基本安全性的核心要素之一。

通过这个网络，比特币参与者可以期待:

他们的交易将在比特币区块链中得到确认。

他们的交易将以正确的顺序进行。

比特币区块链的历史将保持不变。

作为回报，矿工会得到新铸造的比特币的补偿，外加与每笔交易相关的交易成本。如果参与者希望更好地保证他们的交易被加入比特币区块链的时间，他们可以在设定交易费用时提高他们愿意支付的金额。

用于采矿的硬件

虽然在比特币网络的早期，使用消费级CPU来挖掘比特币是有利可图的，但当比特币网络发展到今天的规模时，这样做是不切实际的。

比特币生态系统由专用集成电路主导。对于大多数其他加密货币，图形处理单元和现场可编程门阵列是主要形式。此外，还有一些硬币，采用与比特币相同的哈希算法，与比特币挖掘的ASIC兼容。

矿业生态全景

以下是从芯片到最终用户服务的采矿类别全景图:

芯片制造

TSMC和三星是两家核心半导体代工厂，生产所有用于采矿硬件的硅片。特别是台湾省，在芯片组供应链中占据主导地位。

比如英伟达、AMD、赛扬、比特兰、嘉南都以TSMC为核心生产线。

包装、测试和组装

一旦晶圆完成，你需要测试它们，切割它们，将它们封装成最终的芯片，然后再次测试它们。整个过程通常由OSAT公司处理，其中最大的两家是台湾的阳光集团和艾克尔科技。

集成电路设计和制造商

设计和销售芯片的公司通常被称为无晶圆厂芯片公司，他们将制造过程留给芯片制造和OSAT公司。

在GPU方面，最大的两家厂商是NVIDIA和AMD。在FPGA领域，最大的厂商是赛扬。而在专注加密行业ASIC领域的同时，排名前三的公司分别是比特兰、建安和神马矿机厂商比特威。

除了这三家厂商，这个领域还有其他IC设计公司，包括:Wingbit、Core Technology、Bitfury、Obelisk等等。

矿工和矿山

芯片生产出来后，可以用来开采加密货币。ASIC是专门为挖掘一种算法而设计的，而GPU则更具灵活性。

矿工包括使用机器采矿的人、小型采矿作业、中型矿山、大型采矿作业和工业规模采矿基地。

到目前为止，我听到的最大的操作是采矿，10万台机器分布在许多地理位置。

除了设计芯片，一些厂商也自己开矿，比如比特兰、嘉南、微比特。Bitland每月公开披露其“自采”记录。

任何规模的采矿操作都可以指向一个矿池，或者如果规模足够大，它们可以自己采矿-聚合所有散列能力来直接找到区块，而不会将其散列率与其他矿工混合。

可以说，采矿芯片制造商可能会在出售采矿机器之前使用机器进行采矿。但是，如果你真的有一个能带来收入的设备，你没有理由把它闲置在仓库里，而是会一直使用到你能卖掉它。

矿池

对于个体和非工业矿工来说，加入矿池比自己采矿更合理。矿池聚合了很多矿工的哈希计算能力，平滑了每个矿工的收益曲线。矿池负责优化所有计算能力，运行采矿记录，收集和分发奖励，并对服务收取额外费用。

有些矿池专注于特定的密码货币，如ETH、Grin等，有些则覆盖了所有主流的密码货币，如蚂蚁矿池、F2Pool、印币矿池、Slushpool等。所有这些矿池都是从关注一种加密货币开始的，通常是比特币，然后扩展到涵盖所有形式的加密货币。

我最喜欢的比喻是，矿池的运作可以想象成办公室彩票池。通过汇集办公室所有同事的彩票，每个人都可以更好地赢得奖品。

同时，在使用矿池时，你要相信他们的服务报告既有准确的收入，也有矿池中每个人拥有的准确票数。在透明度方面，PoolWatch等服务提供商正在跟踪和比较来自不同矿池的报告。

哈希计算能力市场

作为一个矿工，除了用自己的哈希计算能力去采矿，他还可以选择把自己的计算能力卖给别人。通常，这是在交易市场中完成的，最大的市场被称为NiceHash。有一个小型的P2P市场叫做采矿钻机租赁。

在这些市场中，人们可以在任何给定的挖掘算法上出售或购买各种加密货币的计算能力。

人们购买计算能力的原因有很多，其中最主要的原因是购买计算能力是从匝道进入密码货币高速公路的一种方式。

很多时候，人们利用哈希函数来推测各种加密货币。比如他们买SHA256哈希幂，用它来挖比特币SV，而不是比特币。这是一个糟糕的行业...

云采矿

云挖掘是一项服务，消费者可以直接购买哈希计算能力合同，而无需亲自操作任何硬件。它类似于云挖掘服务之上的计算能力市场，通常由中央供应商运营。

这一领域最大的两家公司是美国的Genesis Mining和亚洲的Bitfawn。同样，与上述类似，用户购买哈希计算能力的主要原因之一是快速进入密码货币领域。这样，人们就可以不用经过交易所，直接用法币购买比特币等加密货币。

智能矿工

智能矿工是一个新的类别。背景是挖掘是一项复杂的任务，参与者需要了解硬件、网络、能量、哈希率预测以及特定算法的优化。最重要的是，所有这些投入每天都在不断变化，新的长尾密码货币不断出现和消失。

像Honeyminer这样的智能矿工的目标是优化所有这些因素，消费者和专业矿工都可以通过他们拥有的hash赚取尽可能多的收益。

另外两个类似的产品是Harfish Miner和Cudo Miner。

在短时间内，这些产品已经在市场供应端聚集了相当大的哈希计算能力。

矿业市场规模及收入概况

加密采矿行业的年收入超过80亿美元。

收入来自两个部分，一个是区块奖励，另一个是所有防工作量区块链每个区块包含的交易成本。根据coin metrics 2019年6月25日发布的矿业奖项最新数据，以下是矿业收入的周、月、年运营率。

在加密货币开采中，比特币仍占主导地位，仅比特币网络就产生了75%的开采收入。

这也符合比特币的主导市场价值。根据CoinMarketCap的数据，截至2019年7月1日，比特币占所有加密货币总市值的60%。

但矿业产生的总收入与相关加密货币的价格直接挂钩，因此与基础加密货币市场进行映射，华尔街很难了解该行业公司的估值。我们将在下面深入介绍这一点。

了解采矿业的盈利能力

采矿参与者的总收入、总成本和盈利能力取决于几个关键因素。

资本支出

对于矿工来说，主要的资本支出是采矿机器本身的成本，加上运营所需的所有设施/建筑的成本。

比如你想在mainland China买1万套最新的S17车型，零售价1600万。大型矿工可以获得特殊折扣；然而，当矿机供不应求时，很难保证供应，更不用说谈判价格了。

这还没有考虑到建造采矿设施的成本，采矿设施已经从业余活动发展到真正专业化和工业化的规模经营。

营业费用

对于矿工来说，主要的运营费用是每天为机器供电的电费。

例如，如果你一周7天、每天24小时运行10，000台Bitland S17矿机，如果每千瓦时的能源成本是5美分，那么你每天的电费是36，000美元，这大约是每年1，300万美元——而这只是为矿机供电。

平均电费差别很大，取决于你在哪里和你使用的电源。

矿工自然有动力寻找世界上最便宜的能源，这就是为什么Coinshares估计比特币网络中75%的能源来自可再生能源，主要是水电。

除了采矿机械的电力成本，其他运营成本包括:冷却、人工、维护、安全和一般设施运营。一般的经验法则是用1.5倍的能源成本粗略估算当前的运营成本。

根据我们上面的例子，一个矿井运行10，000台Bitcontinental S17采矿机，成本大致估算如下:

1600万美元资本支出+300万美元+400万美元

2000万美元的运营成本

可能收入6700万美元。

这只是一个粗略的估计，只是为了显示矿工需要处理的因素的规模。实际成本将高度依赖于您的地理位置和建筑因素。

然而，这些因素总是根据市场因素而变化。让我们继续讨论。

影响行业的市场因素

虽然运营成本和资本支出是矿工可以控制的两个因素，但各种市场力量最终都会发挥作用，它们在很大程度上决定了采矿的盈利能力。

矿工成本和可用供应

与许多传统产品不同，采矿制造商会根据其盈利能力调整采矿机械的价格。

在大规模拉升期间，基础加密货币和矿机本身的价值可能会剧烈波动。在疯狂时期，整个二级市场都致力于购买更多的硬件，旧机器将再次盈利。

总的来说，我一直希望机器的价格能接近机器当时产生的公允价值。

此外，采矿硬件的供应通常是有限的，尤其是对于较新的机器。以Bitland S17为例，这些矿机已经完全售罄。我和这个团队的一些人谈过，他们预计最早要到11月份才能恢复供应。

哈希计算能力

矿工解决下一个区块的概率与他们的计算能力在整个比特币网络中所占的比例成正比。

为了说明这一点，举一个简化的例子。如果你是一个矿工，控制1%的比特币计算能力，你可能会获得比特币网络总回报的1%。

然而，比特币的整体散列率总是在变化，因此每个矿工的盈利能力取决于有多少矿工进入或离开生态系统。比特币协议有一个关于难度等级调整的内部方法。

比特币价格

因为大宗奖励是用区块链的加密货币支付的。例如，如果您正在挖掘比特币，您获得的区块奖励将以比特币支付。因此，奖励金额与比特币本身的价格直接挂钩。

比特币价格越高，挖矿奖励价值越高。既然你从事采矿，你基本上是在做更多你正在开采的加密货币，因为你的盈利能力取决于此。

比特币成为主导密码货币的主要原因之一是比特币透明、公开、公平的供应时间表。自创建区块以来，比特币一直按照固定的供应时间表供应——比特币的总量被限制在2100万枚。

采矿是创造新比特币并向世界发行的一种方式。如今，每个比特币区块的奖励是12.5个比特币；但是，该奖励将每21万个街区减少一次。当它达到Block #630000的高度时，这个奖励将下降到6.25个比特币——这被称为减半事件。

要了解之前的减半事件是如何影响比特币和其他加密货币网络的，请参考CoinMetrics的一篇优秀博文，该博文梳理了之前的减半事件。

如果你想更多地了解比特币的供应时间表，以及所有比特币被创建后会发生什么，你可以阅读这两篇关于比特币供应和整体安全预算的帖子:

第1条:https://en.bitcoin.it/wiki/Controlled_supply

第二条:https://blog . picks . co/bitcoins-security-is-fine-93391 d9 b 61 A8。

简而言之，比特币的价格和比特币的供应进度极大地影响了矿业本身的盈利能力。

最难忘的信息

在深入研究了加密货币的挖掘领域后，我的主要结论如下:

虽然挖掘和底层硬件经常被忽略，但它们在区块链网络中扮演着非常重要的角色。

散列率=加密货币=货币。对于很多人来说，哈希率是进入加密世界的关键渠道。

正如我们已经看到了比特币的金融化一样，我预计我们也将看到类似的散列率金融化。

我非常感谢伊迪丝·耶恩、诺亚·杰索普、吴靖萱和其他几位要求不透露姓名的大型矿工对这份报告的反馈。

柴文经作者授权翻译出版中文版。

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