比特幣網絡的安全并不是由算力決定的？_TERA

介紹

人們常說，比特幣網絡的安全性是所有加密幣中最好的。這種安全性是基于比特幣需要巨大的算力來保證的，也就是說惡意攻擊者不可能通過>50%的攻擊方式對其進行攻擊。

然而，關于比特幣的PoW系統還有很多東西需要了解。由于比特幣每4年減半，因此未來可能只有在價格持續上漲的情況下才能維持目前的安全水平。此外，人們對過高的能源消耗也不太情愿。在本篇報道中，我們將深入探討算力、礦工、獎勵和挖礦設備。

網絡算力

比特幣網絡的安全性由比特幣網絡的挖礦能力或算力組成。而算力的大小和比特幣網絡的安全性實際取決于礦工的利潤。

其實一個礦工的盈虧其實由很多因素決定：

比特幣的價值，相對較高的比特幣流動性對礦工的利潤有積極影響。

MicroStrategy自8月買入比特幣以來股價上漲近兩倍:12月31日消息，自8月11日首次用部分儲備現金收購比特幣以來，MicroStrategy（MSTR）的股價飆升了近兩倍。根據納斯達克的圖表，當天MSTR的股價為134.89美元。如今，也就是2020年的最后一天，該公司股價達到389.97美元——幾乎是8月份以來的三倍。（U.Today）[2020/12/31 16:10:28]

總算力，即應該由多少礦工來分配總利潤。

單位時間內可以挖到的比特幣數量。現在是每10分鐘6.25個BTC。

挖礦設備的算力。算力越高找到區塊的幾率越大，從而收益率越高。

礦工所要付出的成本。成本包括能源成本、托管成本、運營成本和折舊。

Pantera Capital創始人：比特幣仍運作良好 將在這場危機中走向成熟:Pantera Capital創始人Dan Morehead表示：“這將是一個重要的時間來證明比特幣的功能。比特幣誕生于一場金融危機，它將在這場危機中走向成熟。我真的相信這是真的。中本聰創造了比特幣作為對上次金融危機的一種回應，用例在這里將會大放異彩。現在很多企業都凍結了，無法運作，而比特幣仍然運作良好。在一個紙幣是地球上最不稀缺的東西的時代，空前數量的紙幣被創造出來，因此它們的價值不會上升。你可以制造很多消費品，但它們的價值不會上升。但稀缺的資產會。所以，黃金，5000多年來一直是一個巨大的價值儲存手段，它不會在明天就消失。我認為比特幣比黃金好，但它們是相似的。”（AMBcrypto）[2020/4/13]

挖礦設備的效率。挖礦設備越現代化，哈希/能源成本比率越高，挖礦設備的盈利能力就越強。

BitTorrent創始人：比特幣挖礦生態系統現有激勵機制或導致集中化:BitTorrent創始人、Chia Network創始人Bram Cohen在最新一集播客節目中談到了比特幣的演變及其背后的挖礦生態系統。Cohen強調，比特幣總能發展成更好的東西：“比特幣并不是路的盡頭，它已經接近了。改進比特幣非常困難。”他暗示，比特幣作為一種加密貨幣，已經設計得很好，非常接近完美。然而，Cohen指出，基于過去十年的表現，比特幣在未來可以改進的地方還有很多：“比特幣有兩個重要方面：第一，共識算法；第二，鏈上編程環境。在比特幣領域，這是兩個不同的問題。”Cohen接著強調，在比特幣挖礦生態系統中，存在一種引進越來越強大的硬件以保持網絡運行的激勵機制，而這將導致集中化。（AMBCrypto）[2020/4/12]

我們可以假定，一旦礦工開始在挖礦設備上進行投資，這就意味著在重新更換這批設備之前必須收回其成本，所以第4、5、6點中的相關數據是固定的。實際上除了第每4年減半一次外其他三個因素中的數據也是固定的。這意味著礦工的利潤高度依賴于比特幣價格和算力。

動態 | Anthony?Pompliano列舉比特幣減半前5個月需注意的重要信息:Morgan Creek Digital聯合創始人Anthony?Pompliano今日發推提醒稱，比特幣減半前5個月需要注意的重要信息如下：- BTC波動性很大；- 你可能會失去所有的錢；- 只投資在承受損失范圍內的資金；- 推特上提供的不是投資建議；- 不要使用信用卡購買BTC；- 保持較低的時間偏好；- 自己做調查。[2020/1/5]

我們可以觀察到價格和算力之間的聯系，如果比特幣價格上漲，算力就會隨之增加。因為越來越多的礦工看到了挖比特幣的可實施性。相反如果比特幣價格降低低，算力就會減少。因為礦工不會虧本挖礦。在每個價格水平上，算力和價格之間會存在一個穩定的點。但其實它總是保持著動態平衡，這是由于隨著礦機設備越來越好新的礦工將因此能夠以更多的利潤進行挖礦。

比特幣時隔一周再次跌破10000美元關口:根據Bitstamp報價顯示，比特幣時隔一周再次跌破10000美元關口，日內跌近8%。幣安、OKEx等交易平臺也均跌破10000美元大關。[2018/1/23]

另外，在一個上升的市場中算力的發展總是會滯后于價格。畢竟，購買和安裝挖礦設備需要時間。但是關閉挖礦設備可以在很短的時間內完成，所以我們看到價格的下降也會直接導致總算力的下降。

圖1

我們可以發現，在2017年12月的價格大高峰之后，越來越多的礦工開始挖礦。作為最大供應商之一的Bitmain由于無法應對大量訂單的涌入，導致需要長達6個月的交付時間。在當時的情況下，這個交付周期變得很正常，同時這也是為什么6-8個月后才達到算力的頂部的原因。比特幣價格在一路下跌，2018年12月匯率從8000美元跌到4000美元，直接影響了算力。從2019年4月-5月，我們看到價格又出現了一條呈上升趨勢的線，稍后緊接著又出現了一條算力的上升線。在2019年7月再次達到價格頂部，而算力直到9月底才達到最高點。

2019年11月以后，我們看到價格逐漸趨于穩定，但算力在日后仍會持續增長，這是由于即將進入市場的挖礦設備不斷提高的效率導致的，我們將在下文中看到。

效益

為了考察挖礦設備的效率，我們將過去和現在市場上出現的所有設備都放在了一個表格里進行比較。這些都是AsicSHA256礦機。效率是以達到1Terahash/s的算力需要多少功率來表示。

我們可以看到，2014年的礦機需要750W以上的功率才能支持1Terahash/s的網絡活動。而最新的設備只需要30W左右的功率就能達到1Terahash/s。除了2017年之前的礦機，這些挖礦設備的效率數據在下圖中以點云的形式表示以使視圖有更好的可觀性，同時避免了一些極端值。

圖2

此外，還增加了一條指數趨勢線，這樣我們就可以對未來進行一些預測。根據圖示，在2021年1月，如果挖礦技術的發展繼續保持同樣的速度，那么礦機的平均效率將小于30W/Th/s。

通過以上數據，我們可以對挖礦設備的裝機功率以及與之相關的能源消耗情況有所了解。需要注意的是，并不是所有的礦工都在使用最新的設備，因為設備在購買后當然會使用一段時間，以控制折舊成本。這一計算是基于這樣的假設，即挖礦設備的折舊期為2年，因此整個礦場的設備平均使用年限為1年。這意味著已對礦場每天的總裝機容量作出了切實可靠的估計。這些數值也在價格背景圖中顯示出來。

圖3

我們從圖3中可以看到，近幾個月來，礦機的增長速度沒有圖1中的算力快，大概穩定在6到7GW左右。我們發現算力在上升而礦機功率趨于穩定，這是因為挖礦設備的效率提高了。

能源消耗和成本

從上圖3也很容易得到比特幣的能耗。以7GW的礦機功率計算，比特幣每年的能耗為61TWh。這些數額與其他研究基于其他推理的結果差不多，比如Digiconomist的計算。

相比較于一臺3MW的現代大型風力發電機每年提供6000MWh。這意味著需要10000臺左右的風力發電機來維持比特幣的運行。從社會和環境的角度來看，這基本上是一個巨大的數字。有人說這并不算太糟，因為它只占世界總能耗的<1%。

如果我們看一下挖礦的成本就能發現能源成本是最重要的因素，其次是折舊成本、運營和托管成本。

當然，成本不能超過收益，因為礦工是以開采為目的的。挖礦一天的收益是144個區塊獎勵也就是6,25BTC=900個比特幣。按照目前的價格12,000美元左右，它的價值在1100萬美元左右。一天的挖礦是使用24h×7GW=168GWh的能源。所以，如果我們假設能源成本占總挖礦成本和所需挖礦利潤的80%，我們可以計算出只有當能源成本大致低于0.05美元/千瓦時時，挖礦才能實現盈利。

結論

從上文的介紹中，我們看到能源消耗與比特幣的價格發展差不多而不是算力。其實，我們不應該將網絡安全與算力掛鉤，而是與挖礦的能源成本掛鉤。畢竟能源成本決定了算力的高低。

換句話來說就是，因為挖礦的能源成本與挖礦收入成正比，而挖礦收入由區塊獎勵和價格的乘積組成。

AatdeKwaasteniet??作者

Olivia??翻譯

Olivia??編輯

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