中本聪理论实践：从比特币生产成本预估市场价格下限

摘要：

· 比特币的电力消耗可用于估算比特币的生产成本

· 比特币的生产成本可以用来预估矿工的盈利能力

· 比特币挖矿历来是一项非常有利可图的业务

· 2019年是过去五年中比特币矿工最为困窘的一年

· 比特币矿工目前正承受着第四季度价格下跌带来的损失

· 比特币电力成本一直是比特币市场价格的底部

· 2020年中期的悲观价格下限预计为8,000美元

· 然而，矿工对供需的影响正在下降，比特币的通货膨胀率为3.8％，而且还在下降

本文将比特币的电力消耗与比特币生产成本联系起来。这样一来，我们就可以洞悉比特币挖矿的历史盈利能力，并从中得知比特币矿工何时陷入困境。在过去的五年中，比特币的电力成本一直是比特币市场交易价格的底部，这证明了中本聪的理论，即价格趋于生产成本。

商品价格与生产成本

中本聪本人最佳地总结了比特币矿工生产成本与比特币价格之间的关系：

“任何商品的价格都倾向于向生产成本倾斜。如果价格低于成本，那么生产就会放缓。如果价格高于成本，则可以通过产生和出售更多产品来获利。同时，增加的产量将增加难度，将发电成本推向价格。

在以后的几年中，当新产出货币只占现有货币的一小部分时，市场价格将比其他方式更能决定生产成本。”

-中本聪，2010年

了解了这种关系，并根据对比特币电力消耗的详细调查，我们可以估算出比特币的挖矿成本。
剑桥比特币电力消耗指数（CBECI）

2019年，剑桥大学发表了一份详细研究报告，估算从2014年11月至今的比特币能耗。

这项研究可能是迄今为止对比特币全球电力消耗最详细的自下而上的计算。

剑桥比特币电力消耗指数（2019年12月）

剑桥大学估算比特币的电力使用量是基于这样一种假设：矿工只要在电力方面仍可获利，便会运行矿机。这些计算背后的其他关键假设包括：

1.比特币矿工的全球平均电价为每千瓦时0.05美元。基于对全球矿工的采访和包括CoinShares在内的其他一致研究

2.自2014年以来，60多种矿机模型的能效。根据制造商的规格并根据专家的建议进行改进（考虑到实际使用和超频）

3.比特币矿工的全球平均电力使用效率（PUE）为1.1。PUE是*作挖矿设施（包括冷却）所需的总能量与服务器*作所需的能量的比值。剑桥大学是根据对全球矿工的采访得出这一数据的。这也符合Google得出的数据：平均PUE 1.11。

剑桥大学的计算假设一揽子利润丰厚的挖矿设备处于同等加权，这可能是评估当今全球矿机利用率，折旧以及能源消耗的最彻底方法。

本文中所有关于比特币电力消耗的参考资料都是剑桥大学对比特币电力消耗的“最佳猜测”。

比特币的生产成本

比特币的生产成本是对每天生产一个比特币的全球平均美元成本的估计。

迄今为止，对比特币挖矿成本的每项研究都发现，电力是运行设备的主要成本，在这里它被用作估算比特币生产成本的基础。

根据剑桥的电力消耗，可以通过以下方式估算比特币的生产成本：

1. 计算每天挖矿的比特币数量（基于比特币的区块奖励和区块频率）

2. 计算比特币的电力成本=挖矿一个比特币的每日电力成本

3. 估算全球平均“电总成本比” =（比特币电力成本）/（运行一个比特币挖矿设备的每日成本）

然后发现比特币生产成本为（每日电力成本）/（电总成本比）

根据剑桥大学的数据，还要计算另外一个假设——全球平均比特币“电总成本比”（上文中的第3个要素）。电力是影响比特币挖矿的主要因素，其他的比特币挖矿成本有：

· 硬件成本

· 带宽

· 工资

· 租金

· 保险

· 资本成本

我们对“电总成本比”做了不同的估计，包括：

预估比特币的电力成本占总挖矿成本的比率

在中国这样的低成本国，工资、租金、保险、资本成本较低，挖矿成本几乎可以忽略不计。以中国为例，到2019年，中国约占60%全球比特币挖矿。

根据现有研究，我们发现上述预估中有几项排除了电力运营支出（OPEX）和硬件资本支出（CAPEX）之外的一般业务成本（租金、工资等），因此，总成本比率估计为60%。

根据剑桥的电力数据，这相当于5年的比特币生产成本。

比特币生产成本

比特币矿工价格

比较比特币价格与其生产成本是一件有意思的事情，挖出的每一枚代币都根据市场价出售，但忽略了矿工的另一项收入，即交易费。

除了每个新挖出的区块有比特币奖励外，矿工还可以获得每个区块的交易费。交易发送人根据供求关系给出交易费，随着时间推移，矿工收入的绝大部分来自交易费，因为区块奖励会出现减半。

因此，比特币的生产成本应该与比特币的收入（即比特币的市场价）和交易费来比较。

我们称这部分为比特币矿工价格，等于比特币市场价+（每日交易费用）/（每日挖出的比特币）。

比特币矿工的价格随着对链上交易的需求而发生变化

对比比特币生产成本和矿工价格，我们可以发现，比特币矿工最近收入拮据，还可能出现短期亏损。

比特币生产成本与比特币矿工的价格

比特币电力成本，即比特币的价格下限

根据比特币生产成本可以洞悉比特币矿工的盈利状况。比特币价格低于比特币生产成本往往是暂时情形，因为高成本的矿工会先倒下，哈希率出现停滞和下降，而且矿工通常不愿意亏本出售。

然而，比特币的电力成本会提供一个强有力的价格支撑点。

在短期内，许多矿工支出的是“沉没”成本（例如已购买的硬件），合约锁定的资金（例如租金）或延期付款（例如硬件升级）。这意味着，比特币矿工可以在短时间内出现亏损。

这是因为，只要比特币矿工的价格高于比特币电力成本，矿工就会亏损。如果运行挖矿设备的费用等于或低于收入，不妨继续运行设备，直到一般业务成本无法支撑你的运行费用为止，但这种状态不会无限期地持续下去，出现亏损的矿工没有收入进行再投资（与总哈希率保持同步的资本支出），支付租金合同，工资等等。

根据剑桥大学2014年的数据，在没有进一步假设的情况下，可以看到，比特币的价格从未达到比特币的电力成本，虽然在2018年11月一度非常接近。

从历史上看，比特币的电力成本代表了比特币市场价格的底部。

近年来，比特币期货的推出让比特币矿工更早锁定利润，例如，当比特币价格远远高于生产成本时，它们就会做空。然而，这些策略缺乏有效性。2019年推出的比特币期权也可能会帮助比特币矿工，为他们提供稳定的现金流，以及有效锁定比特币的最低售价。

矿工挣扎在盈利的边缘

所有这些都表明，目前比特币矿工处境艰难。大多数矿工在短期内都处于亏损状态，2019年的平均日利润率为10%。

根据剑桥大学的用电量数据，即使60%的电力总成本比假设出现很大偏差，2019年也是过去5年里比特币挖矿利润最低的一年。

比特币矿工挣扎在盈利的边缘，一直以来，比特币挖矿是一个高利润工作

比特币前景

比特币的生产成本将在下一次比特币减半时翻倍（目前估计在2020年5月）。当区块奖励减半时，比特币的日生产成本是比特币一半的价格。

比特币生产成本在2016年减半时翻了一番，估计蚂蚁矿机S9会提高挖矿效率，降低生产成本上升的空间。

从图表来看，如果比特币的哈希率和矿机效率保持在今天的状态，那么区块减半时，比特币的生产成本为1.78万美元。

尽管哈希率波动幅度大，但从历史上看，相对比特币的价格稳定许多。周平均哈希率从未从峰值（2011年）下降47%以上。第二次大幅下降是在2018年12月，下降37%。

影响比特币电力成本的第二大变化因素是矿机的效率，从历史来看，矿机的效率每年都在提高。

即使比特币的哈希率下降40%（从今天起），未来半年内矿机的效率提升25%，比特币的电力成本也将接近8000美元。这表明，2020年6月比特币的悲观价格为8000美元。

这种模式也有局限性，即矿工持有的比特币供应量占总供应链的比例下降。当前比特币的通货膨胀率为3.8%，并且呈指数级下降。2020年以后，每枚新比特币的影响力都将显著下降一半。因此，如上文提及的中本聪理论，比特币电力成本作为价格下限，将随着时间推移而逐渐淡化。

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编译者/作者：Tesla

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