矿业小课堂 | 区块链挖矿与算力变迁

矿业小课堂 | 区块链挖矿与算力变迁

开设算力互联矿业小课堂的目的是为大家揭开矿业一贯神秘的面纱，让您可以零距离接触到矿工、矿机、矿场，以全新的视角观察挖矿的进阶之路和超算产业未来的发展趋势等。在这里，有最前沿的、专业的、全面的矿业知识分享，也欢迎大家在算力互联公众号后台留言，您的支持是我们最大的动力！

第一期 区块链挖矿与算力变迁

11月6日，国家发改委修订发布《产业结构调整指导目录（2019年本）》（自2020年1月1日起施行），相比今年4月的征求意见稿，原处于淘汰类产业的“虚拟货币挖矿”已被删除。此次将“虚拟货币挖矿”从淘汰目录中删除，虽然不代表国家认可或鼓励挖矿行为，但对于国内矿机企业与矿工来说，却是一个利好消息。

那么...

1.你了解挖矿嘛

自2009年中本聪发掘出第一个加密货币Bitcoin开始，挖矿就成了很多加密货币必不可少的流程，而矿工也成了一种职业。挖矿的本质就是区块链记账的过程，每一个节点向全网进行广播交易，交易经过验证后，便会打包到数据块中，数据块连起来形成了区块链。为了使矿工的计算能力能够公平获得计算结果，还存在着一个重要的服务领域“矿池”，矿工在特定矿池中挖矿，能保证获得矿池算力的平均收益。同时也使矿工的算力利用率达到了最大，一定程度上避免了一方产生区块另一方的算力浪费掉的情况。此外，大家经常提及的“比特币矿业”除了挖矿，它还包含矿池服务、矿机的研发和销售，甚至可延伸至矿机设备的设计与生产、挖矿所依赖的电力供给等完善的产业链。

2.矿业的进阶史

矿业发展大事件

2009年中本聪使用多核CPU挖出创世区块正式宣告了比特币的诞生，此时挖矿难度较小，大部分的矿工选择通过intel或AMD的CPU产品来挖矿。随着全网挖矿难度的不断增加，普通的CPU运算速度已经无法满足高难度的挖矿算法，于是在2010年9月诞生了一块或多块较高端的显卡GPU组装的挖矿设备。2011年诞生了第一台FPGA矿机，其芯片设计是专门用于挖矿的，更加的节能，受到了矿工们的追捧。随着首台ASIC矿机问世，哈希计算的效率又提升了一个梯度，全网算力直线上涨，接着算力出租、矿池服务等相应业务模式也创新而来。

挖矿设备芯片变迁图

挖矿设备的芯片技术是算力的核心竞争力，从CPU演变至GPU芯片，算力便提升了9000倍之多。随后算法在FPGA（可编程芯片）的运用，FPGA能耗要低很多 ，受到了矿工们的追捧。直到ASIC芯片的出现，ASIC芯片组能够执行特定的算法并放大它的优点，又因其开发难度低的优势，使其在运算哈希算法方面产生了巨大的优势，成为了矿业主流矿机的选择。ASIC时代，芯片工艺从最初的110nm到目前量产的7nm，算力也呈倍数增长。

挖矿产业地域分布

数据来源CoinShare DECEMBER 2019

从图中可以看出，目前比特币主要挖矿场地主要集中在中国、美国、加拿大，其次分布在俄罗斯、伊朗、欧洲部分地区。比特币矿业在社会经济整体中的规模不大，但其系统完整、稳定。此外，挖矿所依赖的电力供给需求较大，比如目前产出一个比特币所消耗的电量大约为7万度电，挖矿所消耗的电力总量在全球耗电量排行中排名第38位，因此它对某些区域经济发展有较大影响力。或许有人会问“比特币挖矿消耗了如此多的电力，却又没有带来实际的效益，这不是赤裸裸的浪费电吗？”但事实是，电力的储存成本十分高昂，若是将没用完的电力储存起来将会花费更多的财力，因此某种意义上来说只是将这波无法储存的电量供给了需要挖矿的商家，这也是挖矿通常会选择电力成本较低、电产量较大的地区的原因。

矿池份额

矿池算力占比图（截至2019年12月17日）

数据来源btc.com

经过多年发展，矿池巨头逐渐形成，BTC.com、F2Pool、AntPool和Poolin前四家巨头的份额占到总算力的50%以上，算力市场早已被各大矿场瓜分完毕，比特币挖矿已经不再适合普通投资者。对于投资者来说，投资比特币矿场的成本过高。在这种背景下，云算力平台逐渐衍生出现。最早的云算力平台（CEX.io）是在2013年推出的，它作为第一家提供云算力挖矿的平台，直接引领了一个新时代新潮流，随后各种云算力平台例如算力互联、火币矿池、比特小鹿、牛比特等像雨后春笋般冒出。相较于早期的个人自购矿机、安装与维护的挖矿方式，云算力平台为不了解挖矿原理、矿机采买、维护流程的用户提供了一个低风险、透明化的投资方式。

3.算力变迁

算力代表的是矿机的计算能力，是计算性能的衡量 ，具体指的是哈希算法每秒运算次数，单位为Hash/s。全网算力则代表着所有正在挖矿的算力统计，算力的衡量根据公式：难度* 2^32 / 全网算力=出块时间，因此理论上算力越大，产出比特币的能力也越强。

矿机的选择要从影响挖矿收益的两个因素说起：

1.算力：挖矿的直接生产力；

2.功耗：功耗越低，电耗越低，则降低了成本从而提升挖矿的收益。

对于矿机的选择，算力是直接的参考因素，但在参考算力的同时也需要评估矿机的整体性能，不然则会出现因算力板上芯片过多而导致温度过高的情况。因此在算力芯片制程工艺提升的同时，还要考虑到矿机自身的工艺制作水平，只有两者达到一个均衡点才能够发挥出矿机最大的性能。

新型矿机参数比较图

下图记录了2015年至2019年算力与币价的曲线（数据为每3天记录一次平均值）。

全年算力、币价变迁图（截至2019.12.17）

数据来源 blockchain.com

据图能够看出全网算力是一直上升的，2018年比特币价格的突飞猛进也使1~8月的算力上涨了2.3倍。2018年年末，全网算力达到了一个新高点，但过后到了2019年算力便大幅度的下跌，主要原因是此时的币价跌入低谷期，部分矿机停运。在2019年年初到达了最低谷，此时的币价已快触底3000美元，之后市场的回暖、矿机的迭代令算力再次大涨。预计2020年年初算力能够达到100EH/s（1E为10的18次方）。

从图中还可以看出随着时间的推移，算力呈上涨趋势，而币价的波动极大，两者并没有直接的线性关系。只能说算力变化和币价波动具有一定的联动性，如果比特币价格维持现状，那短期算力可能会下降，挖矿进入枯水期，电力价格上涨，部分老旧机器或退出市场，从而抵消新矿机带来的算力增长。但是在币价持续走低的2018年，全网算力仍基本处于一个上涨的状态，这也间接说明了矿机研发、矿工涌入的现象存在。因此算力的增长可以看作是对未来预期和共识的结果（比如乐观的预期是对未来比特币价格的看涨）。不过近期打击虚拟货币的相关政策对交易所与币价产生了较大的影响，也影响了算力。

10月，区块链技术提升为国家战略后，成为大家热议的话题，以区块链为底层技术的虚拟货币也分得了一杯羹，比特币价格也在当时有过短暂的上涨。11月21日，全球领先设计商和制造商嘉楠耘智成功赴美上市，成为“全球区块链第一股”。嘉楠耘智公司出售的比特币矿机占全球出售的所有比特币矿机总算力的22%。嘉楠的成功上市，这既是整个行业努力的成果，也是向世界传达中国区块链之声。未来，区块链技术的发展主要方向是与传统行业结合，产生1+1>2的效果。

[Inter hash 简介]

算力互联是围绕矿业，提供一站式BTC挖矿和一站式云算力解决方案的服务商，与世界超算芯片制造商嘉楠耘智、全球TOP矿机生产商阿瓦隆均建立战略合作关系。目前，算力互联发展已初具规模，管理矿机数量实现40000+，管理净资产规模达3亿元人民币。

官方网站 http://interhash.top

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供应链金融+区块链，让中小企业融资不再难

摘要：这样不同产业的企业，在不拥有专门的区块链开发团队的情况下，也可以搭建出适合自身产业的区块链供应链金融平台，帮助更多中小企业解决融资难融资贵的问题。

中国的中小企业贡献了50%的税收，60%的GDP，80%的城镇就业岗位，市场主体占比超过90%。

但是40%的中小企业融资问题得不到解决，融资缺口高达12万亿，即使融资成功，也将付出至少是大型企业1.5-2倍的成本。

中小企业融资难，难于上青天。

腾讯出手拯救中小企业

中小企业通常处于供应链的上下游，相比核心企业，实力相对薄弱，缺乏信用背书，通常得不到金融机构的放贷。但在供应链中，核心企业对中小企业的欠账，通常有较长的回款周期，导致中小企业资金周转困难。如果供应链金融平台，能够实现核心企业对中小企业的授信，就可以有效降低中小企业的融资成本。

面对中小企业万亿级的融资缺口，腾讯看准机会，与供应链金融平台联易融，共同打造“供应链金融+区块链+ABS平台”微企链。

早在2018年末，微企链仅运行不到一年，就交出了傲人的成绩单：服务核心企业71家，接入合作银行12家，服务领域涵盖地产、能源、汽车、医药等，完成链上流水达百亿级别，与传统银行贷款相比能降低2到8个点的利率。今年5月17日，微企链ABS项目获得深交所无异议函，获批储架规模100亿元。

微企链的傲人成绩，源自于区块链在供应链金融中的创新应用。通过区块链，微企链将供应链中的各方企业和金融机构连通，实现将核心企业应付账款有效真实地上链。因为区块链上的数据经多方确认，可以实现从尾至头全程追溯，不可篡改抵赖，核心企业应付账款实现了拆分转让。

在实际操作中，核心企业与一级供应商之间的应收账款，进行真实上链，形成数字债权凭证。该凭证可在微企链中实现拆分转让，每一级供应商均可根据需求选择持有到期、融资卖出或转让，来获得现金流。

这样的模式实现了移动端手机操作，凭证上链过程全线上化，无需线下提交资料，业务接入零成本。凭证上链成功，可以自由拆分，分享核心企业信用，无需层层审核，可实现秒级放款。

腾讯微企链通过“供应链金融+区块链”的技术创新，让供应链中的中小企业，直接或间接的获得核心企业授信，显著降低了中小企业的融资成本。微企链的成功，证明了区块链技术在供应链金融中，存在的巨大价值和潜力。

那如何将这种模式的潜力发挥到最大，降低更多中小企业的融资成本呢？

复制“供应链金融+区块链”模式，帮助更多中小企业融资

我们都知道，不同产业有不同的业务特点，不同产业的供应链中，需要改善信任的环节和方式，有许多不同。想要复制“供应链金融+区块链”的模式，帮助更多中小企业解决融资难的问题，就需要针对不同产业的供应链，进行定制化创新，设计出适合具体产业的供应链金融平台。

例如，在银行等金融机构展开商业保理、票据贴现等供应链金融服务时，通常需要将具体贸易过程中的合同及发票等作为融资凭证。为了防范此类场景中，发票重复融资、失真等问题出现，就必须保障申请企业与金融机构的信息对称性。

由航天信息股份有限公司设计的供应链金融支持服务系统，就将区块链、微服务、大数据、人工智能相结合，将验真后的发票数据记录上链，在融资过程中，金融机构通过系统提供的凭证智能匹配服务，就可以依据合同信息，匹配出合同关联的所有发票信息，有效防止了因企业与金融机构间信息不对称，导致的供应链金融凭证重复授信问题的出现。

其他产业想像航天信息股份有限公司一样，复制“供应链金融+区块链”模式，搭建符合自身产业的供应链金融平台，首先要面对的问题之一，就是区块链技术的应用问题。

区块链技术在供应链金融的应用是一个创新，仍处在探索阶段，将区块链技术融入到企业原有的业务系统中，需要进行改造，初期需要非常大的成本。

企业想要降低搭建区块链供应链金融平台的成本，在与金融机构合作的同时，借助第三方造链产品，避免对区块链底层技术的投入，降低研发难度和成本，是一种有效的方式。

那选择怎样的第三方造链产品，才能把成本降到最低呢？

选择造链产品，降低链改成本

区块链技术仍处于发展早期，能有效支持造链的产品并不多。公有链NULS是少有的对造链支持非常全面的项目，其开发的NULS2.0更是创新的将微服务与区块链融合，实现了模块完全独立，做到了真正的模块化。

当企业使用NULS2.0链改时，NULS2.0模块独立的优势就体现出来了。企业可以通过添加业务模块，扩展任何自己想要的业务功能；当企业改造原有系统时，也不同担心原系统与NULS2.0的开发语言不兼容，模块独立之后，NULS2.0可以兼容任何开发语言。模块独立让NULS2.0具备了高扩展性和开发友好性，可以有效降低链改难度。

NULS还基于NULS2.0扩展了造链产品NULS ChainBox。ChainBox封装了账本、共识、区块等区块链底层模块，企业使用ChainBox链改时，仅需专注于业务开发。业务模块开发完成，利用ChainBox可以在10分钟内完成组装，搭建一条自己的应用链。

与其他造链产品相比，使用NULS2.0进行造链，还可以做到真正的可定制。其他造链产品，模块化程度不够，底层拆分不够合理，部分常用的基础功能无法单独使用，甚至“区块链的灵魂”共识机制，都不能够进行定制。NULS2.0不仅基础功能可以单独使用，而且包含共识机制在内的所有功能都可以进行定制。

另一个选择NULS的重要原因，就是NULS对造链的支持非常全面，这是其他造链产品不能做到的。目前，NULS已经推出了一键造链产品链工厂，链工厂基于图形化界面，企业使用链工厂造链，只需要配置好Token参数、链参数、种子节点等信息，就可以完成造链。

链工厂在之后还将提供丰富的业务模块，企业只需要挑选模块，就可以造出一条满足自己业务需求的链。链工厂还将提供贡献模块赚取收益的功能，企业只需要上传模块供他人使用，就可以赚取收益。未来，链工厂还会提供自动化节点部署功能，企业只要造好链，就可以选择云服务器套餐，在链工厂中直接实现节点部署和管理。

企业复制“供应链金融+区块链”的模式，搭建适合自身产业的供应链金融平台时，选择像NULS一样，真正做到模块化、对造链有全面支持、可以定制所有功能的造链产品，可以有效降低开发难度，节约链改成本。

结语

在传统供应链金融中，存在信息孤岛、核心企业信用无法传递、信用缺失等问题，区块链技术存在数据不可篡改、数据可溯源、可信度高等特点，将区块链与供应链金融相结合，可以有效降低构建信用的成本，提高资金的流动效率。

在复制“供应链金融+区块链”模式到各个产业中时，借助像NULS一样的第三方造链产品，有望加快企业链改的成功，减少试错的成本。

这样不同产业的企业，在不拥有专门的区块链开发团队的情况下，也可以搭建出适合自身产业的区块链供应链金融平台，帮助更多中小企业解决融资难融资贵的问题。

参考文献：

《区块链与供应链金融白皮书1.0》，来源：可信区块链推进计划

《从腾讯“微企链”看金融科技平台布局供应链金融》，崔灿，零壹财经

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编译者/作者：小城_故事多

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