挖矿激励——难度调整的经济学

比特币挖矿难度调整

挖矿是寻找新比特币区块的随机过程，从而确认用户交易。 这必然是一个竞争激烈且能源密集的过程。 为确保网络顺畅可靠，每两周，挖矿难度会根据期间挖出的区块数量进行调整。 块之间的平均目标间隔为 10 分钟。

每个两周的周期分为 2016 年的 10 分钟时段。

下图显示了过去两个月的难度调整（红线）和计算出的两周哈希率估计波动（绿线）。

挖矿平衡与误解：意味着矿工无法盈利

从理论上讲，当外部因素发生变化时，难度调整可以使系统保持平衡。 比如下面比特币价格的突然上涨：

比特币价格上涨

随着矿工赚取比特币作为回报，挖矿利润增加

进入门槛有限，更多矿工因高利润率加入

网络哈希率增加，平均块间隔下降到 10 分钟以下

几周后，挖矿难度增加，因此挖矿利润减少

平均出块间隔最多 10 分钟

当比特币交易费用增加或更高效的挖矿硬件推向市场时，同样的逻辑也适用。 当比特币价格突然下跌时，同样的理论可以应用于相反的情况。

与一个普遍的误解相反，两周周期的短暂性，加上理论上任何人都可以快速跳入挖矿的事实，并不意味着挖矿的盈利能力每隔几周就会趋于零。 难度调整可能意味着最边缘矿工的利润率迅速降至零。 然而，并非所有矿工都是一样的，例如，一些矿工可能在结构上具有较低的成本，例如降低的电力成本、更大的规模或有效的维护制度。 这些效率更高的矿工或许能够在整个周期内产生稳定的利润。

除此之外，在一定的成本水平下比特币挖矿难度是谁决定的，进入比特币挖矿业务的门槛不再受限。 例如，可能需要大量的投资资金，在矿场变得活跃之前可能会有很长的滞后，可能难以获得便宜的电力，并且可能难以获得最新的专业挖矿芯片。 因此，有限进入壁垒的假设可能不再成立。

以采金业为例

下图显示了矿业公司的全球黄金开采总产量。 x 轴显示公司在全球黄金产量中的份额，而 y 轴衡量生产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)，其中包括生产的边际成本（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）。 红色直线代表现货黄金价格。

黄金开采业成本曲线

如图所示，左边的矿工在现货黄金价格大幅下跌的情况下仍能获利。 相反，最右边的矿工可以归类为最边缘的矿工。 在这个周期中，这些最边缘矿工的利润率趋于零。

如果金价上涨，从长远来看，可能会有更多的金矿商加入图表右侧的行业，增加黄金供应，最终对金价形成下行压力。 这种均衡不会出现在比特币中，因为比特币的供应是固定的，所以难度调整是另一种均衡机制。

开始一个新的金矿需要很多年（比目前的比特币要长得多），矿工在决定是否投资新矿之前可能需要一个很大的价格缓冲。 因此，比特币的均衡机制可以认为比传统挖矿更快。

图表最右侧的灰色条表示矿工正在赔钱。 然而，由于 AISC 包含折旧因素比特币挖矿难度是谁决定的，继续亏损经营的决定对于矿工来说可能是合理的，尽管初始投资决策不正确，但仍继续为初始资本投资做出贡献。

同样的逻辑也适用于比特币挖矿行业。 固定成本主要来自购买矿机和建设矿场，可变成本为电费和维护成本。 因此，与传统挖矿行业一样，只要比特币矿工仍有初始固定成本的收入，就可以让比特币矿工继续运营。 这可以称为对自由现金流（FCF）持积极态度的矿工。 这有助于确保挖矿哈希率和比特币网络条件比其他方式更稳定。

矿业调整如何影响整个行业的经济

当挖矿难度增加时，矿工生产比特币的成本应该会上升。 顺便说一句，这不一定是平行向上的成本。 将难度向上调整 10% 理论上只会将生产比特币所需的可变成本增加 10%，而其固定成本（如折旧）则保持不变。

每个矿工在固定成本和可变成本之间的细分可能不同。 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会因为电力成本低而受益于比同行更高的难度调整。

这种动态资源开采不同于传统的资源开采（如黄金）。 如果黄金现货价格发生变化，这不会影响生产金衡盎司黄金的可变或固定成本。 因此，在金矿开采中，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推动下，其他矿工的行为可能会直接影响单位生产成本。 如果黄金现货价格上涨或下跌，所有金矿商的销售都会受到同样的打击，从而影响金衡盎司的利润。 这种动态不同于比特币挖矿。

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，但在短期内，一些矿工也可能从比特币价格下跌中绝对​​受益。

如果比特币的现货价格下跌，最初所有矿工都将受益于他们生产的比特币数量，就像传统挖矿一样。 但是，当成本曲线右侧的矿工离开时，根据成本曲线的形状，部分矿工实际上可以获得绝对上涨的利润。 在某些方面，这可能使比特币挖矿利润能够在价格下跌时更快地恢复，但在其他方面，它可能会产生不正当的激励。

如下面虚构的（如果不是真实的）成本曲线所示，如果比特币的价格从 1,000 美元跌至 800 美元，成本略低于 1,000 美元的大量矿工可能会关闭他们的机器。 然后，随着难度向下调整，曲线左侧的矿工理论上可以增加他们的绝对利润。 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，也许某些矿工可能会在某些时期从比特币价格下跌中受益。 谁知道呢，我们可能已经看到了这种现象，规模较大的低成本矿工希望价格保持低位，这样新矿工就不会进入市场。 哪怕这个机会不大。

本文是挖矿激励 - 第 1 部分