加密资产挖矿的宏观经济学解析

为什么？

因为目前还尚未有一个统一的框架，一个能够描述加密资产挖矿的经济学的框架。由于隐藏变量，挖矿经济学难以概念化，忽略隐藏变量也让挖矿经济学更难被研究。

是什么？

在我看来，有四个主要变量，相互之间以直接、环形的方式影响。变量之间的环形影响，有着间接或弱的交互，这在之后会讲到，不过即使不考虑它们的影响，基本模型也是有效的。

哈希率和资产价格之间的间接关系在下面系列的文章中有说明： https://medium.com/@ambroidcrypto/the-hashrate-deep-dive-1-2-85b681f0d945

我认为以下主要变量都是和边际紧密相关的：

资产价格——每单位加密资产的价格，以美元表示。

平均硬件效率——网络中平均数量硬件能够生产哈希率的数量，与它们的电力消耗相比。

全局哈希率——指向某个网络中的哈希率总量

平均网络电费率——一个矿工理论上挖矿的平均效率，也就是矿场的主要支出。

边际——主要利润变量。与更高的硬件效率和资产价格正相关，与更高的电费和哈希率负相关。

怎么做？

边际的决定因素如下：

更高的资产价格提高边际

更高的硬件效率增加边际

更高的电费率降低个体矿工的边际

更高的全局哈希率降低个体矿工的边际

让我们来看看这些变量后面的反馈环：

资产价格→硬件效率

发展压力——如果标的资产价格更高，或者预期资产价格更高，更多潜在的矿工希望加入网络，这就需要更多硬件了。更多硬件挖矿则和怀特定律*一样，意味着制造矿机的效率以及矿机的效率会越来越更高，这类似于摩尔定律。莱特币是缺乏价格增长停滞创新的一个例子。莱特币网络依然坚持使用2017年的蚂蚁矿机L3+。

*怀特定律

http://www.uvm.edu/pdodds/research/papers/others/1936/wright1936a.pdf

硬件效率→全球哈希率

增长压力——更多（并更高效的）硬件使哈希条件压力增加。随着更多哈希率加入网络（以消除更高的发射）挖矿难度成比列增加。

全局哈希率→电费率

效率压力——更高的哈希率的产生需要更多的矿机。矿机数量的不断扩张，促使矿工不断寻找电价便宜甚至更便宜的地点。如上文所说，这些地方通常有大量（富余）电能，通常是可再生电能。反而言之，更高的哈希率也是为追求更高利润从而寻找更便宜电能的原因。

电费率→资产价格

矿工不仅是想要，而是他们需要获得报酬。每月的电费账单，不断在对正在挖矿资产的市场造成抛售压力。这个现象尤其是在通胀率高的市场上明显，在这些市场上，与当前循环的供应相比，矿工相对的供应较高（例如GRIN，ZEC）

总的来说，加密资产挖矿的经济具有循环性并充满了反馈环。

此外，我们完全忽略了随着时间的发行减少（产量减半），这让利润有时突然减少一半。

比特币的量化

这个模式是完全演绎的，无需列举即可做到直观理解。

边际简单来说是网络存在成本与从区块奖励得到的收益（coinbase和交易费）的比值。

边际将是我们所挖出的纯利润币，也就是不用支付电费成本的币的比率（或百分比）。

网络的成本（Cost）：

C = ER * HW * H

成本 = 电费 * 硬件效率 * 全球哈希率

比特币网络的收入（Revenue）：

R = 13.1 * 6* AP/565s

收入 = 13.1 * 6 * 资产价格/565秒

其中13.1作为我们平均区块奖励（coinbase + 交易费），而565秒钟便是实际的区块时间（每9分30秒）

其中

资产价格AP = 8000 $ （约5万6千￥）

电费率ER = 0.05 $/kWh （约3.5毛/kWh）

全球哈希率H = 102 EH/s = 1.02 * 10⁶ TH/s

硬件效率HW = 0.08 J/GH = 80 J/TH = 80 * 2.78*10^-7 kWh/TH

要考虑的是：

硬件效率作为最难得到的变量。是由网络上最常用的硬件（蚂蚁矿机S9@ 0.098 J/GH）与正在在生产中的新一代的矿机（蚂蚁矿机 S17 @ 0.04 J/GH）的组合计算得来，并倾向于老一代。

电费率同样难以预计，甚至能高于3.5毛每度仍然可以盈利，例如下方的例子。

成本C = 电费ER * 硬件效率HW * 全球哈希率H

成本C = 0.05 $/kWh * 80 * 27.78 * 10^-6 kWh/TH * 1.02 * 10⁶ TH/s

成本C = 0.05 * 80 * 27.78 * 1.02 $/s

成本C =113.34 $/s （793￥）

收入R = 资产价格AP * 13.1/565 s = 8000 * 13.1/565 $/s

收入R = 185.48 $/s （1298￥）

由此我们可以得知，在比特币网络，矿机的净利润（收入-成本）所以大约60美元每秒

利润边际 = （1 - 成本/收入） * 100 % = （1 - 113.34/185.48 ） * 100% = 38.9%.

普通比特币矿机的利润边际在35-40%左右。

拓展

请要注意的是，我们在这里仅考虑已经具有投资回报率（ROI）的发达矿场，而忽略了（常常是很重要）的建立矿场的首次投资（资本支出）。

如果我们将电价增加到 0.08 $/kWh （5.6毛），我们会发现边际变为负（成本》174.7 $）。这意味着，如果平均电价超过0.08 $/kWh ，每个具有普通ASIC矿机的任何矿工将处于不利润状态。

类似的是，我们简单的可以计算，在什么情况下使用蚂蚁矿机S5（效率为 0.511 J/GH）挖矿划算。答案是，如果您的电价低于0，012$/kWh （8分钱），即使使用2015年的ASIC，用这样的哈希率您也可以盈利。

假使整个网络都开始使用蚂蚁矿机S17，结果是边际将到达70%。这意味着比特币的价格可能下降到2700美元 （约18.9万人民币），并在当前的哈希率下，挖矿网络仍会是盈利的。

或者，以当前价格来计算，网络的哈希率可以增长到多少，而使矿工仍然可以盈利？答案是大约到300 EH/s。

备注

如所有的经济模型一样，这个模型当然不完美。任何人说他的经济模型是完美的，或要求大家应该遵守他的模型的人都是骗子。

如果您有想能够改进这个模型，且不会让它更复杂的点子，请您告诉我。如您发现任何明显的错误，也请让我知道。