理解比特币减半中矿工行为的博弈过程

无论比特币价格如何变化，矿工生存，强者胜出​​。 为了生存和发展，矿工必须获得比同行更大的比较优势。

作者：Matt D'Souza、Sam Chwarzynski、Mason Jappa 和 George Adams，均在加密货币挖矿服务提供商 Blockware Solutions 编译：Juan Zhan

许多分析师认为，比特币存在价格下限，因为比特币矿工的生产成本存在盈亏平衡点。 这种说法并不准确。

事实上，随着比特币的价格越来越接近矿工的生产成本，比特币的抛售往往会加速。 比特币价格一直面临矿工的抛售压力。 而对价格的支撑因素实际上来自于矿工的投降，以及比特币网络算力的净减少——即有利的难度调整。 我们需要了解如何使用博弈论来分析矿工行为，这是非常关键的。

一个矿工生产比特币的成本是由它的电费决定的，因为对于一个矿工来说，95%的运营费用都是电费。 比特币需要达到一定的价格，矿工赚取的比特币收入才能超过电费。 能够获得最低电价的矿工具有显着的比较优势。

我们将分析如下：

比特币网络：

谁是市场参与者，他们如何影响比特币的价格？

剖析挖矿网络的各个层

下一代矿机将如何公平竞争——让高电价的矿工留在游戏中。

打破“矿工盈亏平衡点是比特币价格下限”的迷思。

2020 年减半对比特币行业的影响——三连胜。

挖矿难度：中本聪巧妙的网络稳定机制——了解其引力。

矿工投降如何加速比特币的价格触底。

比特币市场的参与者主要分为三种类型：

投资基金：对冲基金、风险投资基金、家族办公室和其他机构投资者。 它们几乎完全是“只做多”，很少做空。 他们通常有长期看涨的偏见，但如果他们的信念受到考验，他们有能力随时平仓走人。 Hodlers：寻求最大化比特币持有量的长期累积者。 囤积者长期看涨，对价格波动的敏感度低于投资基金。 然而，就像投资基金一样，囤积者可以随时撤回他们的全部头寸并走开。 矿工：比特币网络的骨干。 矿工对比特币的信任度高于投资基金和囤积者。 他们有一个长期的投资视野。 他们投资于既不能重新利用也不能以公平市场价值快速转换的长期资产。 比如ASIC矿机，生命周期超过3年，只能用于挖Sha-256协议币（几乎只能挖比特币）。 比特币挖矿设施的生命周期为 5 年以上，通常是专门设计用于冷却矿机的翻新仓库。 矿工平均需要 18 个月才能在钻机、设施和电力上投入资金后实现收支平衡。 矿工是比特币网络抛售压力的主要驱动力。 所有新铸造的比特币都是他们收获的，他们必须出售这些比特币，以便为其挖矿业务的资本支出和运营费用提供资金。

来自矿工的抛售压力

每个月大约有 54,000 个新比特币被开采出来。 假设比特币的交易价格为 10,000 美元，这相当于每月向矿工释放 5.4 亿美元的新比特币供应量。 在这 54,000 个比特币中，矿工不得不出售很大一部分来支付电费。 电费较高的矿工不得不出售更大比例的比特币来支付电费。 因此，比特币网络上很大一部分资金流出是由矿工推动的。

新比特币发布，潜在抛售压力

剖析挖矿网络的层级，右图显示了矿工电费的分布以及每一级矿工控制的算力百分比。 算力百分比来自每一级获得的比特币挖矿奖励百分比

下一代矿机如何公平竞争？

由于新一代矿机的发布，过去 8 个月的动态发生了显着变化。 比特大陆的 S17 Pro 50T 比 S9 13.5T 多消耗 50% 的能量，但产生多 300% 的算力。 部署一台S17 Pro 50T相当于四台S9 13.5T矿机的算力。

Tier 1 和 2 矿工曾经占网络哈希率的很大一部分，并且由于它们的电价较低，因此没有太多动力升级到下一代矿工。 较旧的 S9 13.5T 使用 16nm 芯片，而 S17 Pro 50T 使用 7nm 芯片。 芯片的创新使功率变得不那么重要，因为每 terahash 消耗的功率更少。 下一代采矿设备减轻了高电价的财务影响。

相反，如果电价低，效率低下的老一代矿机不会有太大的相对劣势。 从 1 级和 2 级矿工的角度来看比特币/资产负债表减员的机会，考虑到今天仍在网络上的旧矿机的百分比，如果升级矿机以降低生产成本，成本是不值得的。 只要其他层级的矿工仍在使用旧钻机，1 级和 2 级矿机仍将与旧钻机竞争。

采矿取决于生存能力，并且比同行更具竞争力。 随着3-8层矿工换用新一代矿机，未来当他们控制的算力接近100%时，1-2层将被迫升级。 比特币减半很可能是这一事件的导火索。

只要电价上涨，如果消耗比特币储备/资产负债表来资助购买下一代矿机，从机会成本的角度来看，它会立即变得有利可图。

早在 2019 年 5 月，有远见的矿工就开始预测，由于 2020 年减半，S9 将面临关闭的风险。 因此，过去 8 个月，3-8 级矿工都积极进入硬件升级周期，转向下一代矿工，而 1 级和 2 级矿工仍在运行他们的老一代 S9。

下一代矿机的升级让网络算力提升了80%，增加了layer 3-8所代表的网络算力占比——稀释了layer 1和layer 2整体算力占全网算力的份额。

结果比特币收益减半，环保主义者对比特币网络的预测落空了。 许多人预测，随着比特币网络超过一定的哈希率，能源消耗过多。 然而，随着矿工效率的提高，网络哈希的能耗率反而大幅下降。

了解比特币矿工行为

下面的分析将解释矿工在不同电价下运行时如何在利润被挤压时对市场造成抛售压力，而无利可图的矿工关闭后抛售压力将得到缓解（困难的影响）。

我们基于博弈论模拟矿工在不同场景下的行为和决策。 这些情景并不是为比特币提出某种目标价格，而是为了说明当比特币在减半前后处于不同的价格水平时，挖矿网络将受到怎样的影响。

为了模拟的方便，我们对同一“矿工层”中的所有矿工使用单一的平均千瓦时率。 只有这种简化才能确定在每个比特币盈亏平衡价格阈值处“关闭”的矿机数量。 当矿工关闭时，这也会产生级联效应，因为它放大了后续网络难度调整的幅度，并放大了保留矿工的利润。

由于这些假设，该模型创建了一个有助于概念化现实的“步骤图”，但现实应该是更平滑、更线性的变化。

为了保持一致性，此分析做出以下假设：

我们对这些设置充满信心的原因来自以下几点：

1 万美元的比特币：每一层矿工的健康利润率

当比特币的交易价格为 1 万美元时，每个矿工级别都享有可观的利润率，尤其是 S17 矿机。 但是，对于 Tier 8 矿机，S9 矿机已接近停产价格点。 即使以 10,000 美元的高价，第 8 层 S9 矿工也需要出售其生产的比特币的 96.3% 才能支付电费。

基于上述情况，所有矿工每月必须至少出售 39.12% 的比特币（相当于 211,225,815 美元）来支付电费。 这意味着投资基金和囤积者部署的新资金必须达到每月 211,225,815 美元才能跟上矿工运营所需的法定支出。 矿工的抛售压力持续不断，而投资基金和持币者募集的新资金则受市场情绪驱动，并根据市场周期的不同阶段而有所不同。

当比特币达到 7,500 美元时：“矿工盈亏平衡点是价格底线”的神话破灭了

随着比特币价格下跌，矿工的利润空间受到挤压。 因此，他们被迫出售更大比例的挖矿奖励来支付电费（收入在减少，而费用保持不变）。

让我们看一下在第 6、7 和 8 层上运行 S9 的矿工：随着比特币价格逼近并突破矿工的盈亏平衡价格，矿工现在处于亏损状态。 除了出售之前的比特币储备来支付电费外，他们还必须出售所有开采的比特币。 这给市场带来了抛售压力，而不是新开采的代币——价格支撑的相反力量。

了解实际运营结果与纸上谈兵之间的差异

许多人认为，当比特币价格达到盈亏平衡点时，矿工可以简单地关闭，他们不会亏本经营。 这是一个被严重误解的概念。 合同义务和失败的财务管理常常使矿工亏本经营。 这也迫使矿工出售比他们开采的更多的硬币； 耗尽比特币储备并对市场施加额外的抛售压力：

矿工已与电力公司就较低费率签订合同，但获得这些费率的条件是满足最低用电量门槛。 因此，一些矿工可能会发现，即使挖矿一段时间处于亏损状态，他们仍然必须继续挖矿以满足最低使用要求，否则将无法享受预定的长期电力价格。 （当它没有盈利时）他们不能简单地关闭一周或一个月然后等待比特币反弹。 许多矿工将他们的采矿设备发送到托管设施。 这些托管合约将矿工锁定在 1 到 2 年的固定费率中，即每个矿工每月收取固定费用（由电价决定）。 如果矿工拖欠每月付款，托管设施可以没收挖矿设备。 因此，许多矿工即使亏钱也会挖几个月，以避免违约和失去昂贵矿机的风险。 矿工变成了投机者。 矿工也是人，所以他们也会有情绪波动。 许多矿工可能会尝试采用一种计划，在适当的时候出售一定数量的比特币。 一些矿工可能会在获得区块奖励后立即出售比特币收益减半，而另一些矿工则选择每周、每月或仅够支付电费的比特币出售。 不幸的是，当比特币上涨时，矿工往往会变成投机者，希望赶上牛市。 我们与加密领域最大的场外交易平台之一分享了一些想法。 2019 年 9 月，我们讨论了为什么一些场外交易挖矿客户偏离了他们的套现计划，而是选择持有而不是出售在 7 月和 8 月开采的比特币——因为他们认为比特币会继续上涨。 然而，比特币在 6 月下旬达到顶峰，这些矿工不得不在 9 月和 10 月以低得多的价格出售比特币。 这种情况加速了比特币的抛售，因为比特币储备的套现给新开采的比特币带来了额外的抛售压力。

总结一下：当比特币的价格为 10,000 美元时，每月只需要出售比特币开采总量的 39.12% 来支付电费。 一旦比特币跌到 7500 美元，所有矿工的利润率都会下降，6、7、8 层的 S9 矿工将只能亏本经营。 因此，每月开采的比特币总量的 53.18% 需要出售以支付电费。

矿工投降路线图

上图解释如下：

比特币接近矿工的盈亏平衡价格。 矿工的利润空间被压缩，不得不卖掉大部分开采出来的比特币。 这在市场上造成了更大的抛售压力。 比特币跌破矿工的盈亏平衡价格，迫使他亏本经营。 矿工不得不卖掉他挖出的所有比特币，以及他自己的比特币储备，以支付电费，这给市场带来了新开采的比特币之外的抛售压力。 这种额外的抛售压力加速了比特币的抛售，这种抛售一直持续到亏损经营的矿工最终投降。 他们会清空整个资产负债表并破产（可能在几个月内）。 在破产/投降后，这些矿工关闭了矿场，也造成了全网算力的下降。 这导致有利的难度调整。 这种难度调整将新开采的比特币从效率低下的矿工转移到幸存的矿工。 幸存下来的矿工拥有更健康的利润率，从而减轻了比特币价格的抛售压力，为比特币的上涨提供了更健康的环境。

当比特币价格为 7,500 美元时——在减半之前

许多效率低下的老一代矿工仍在开采比特币（运行 S9 的 3-8 级矿工）。 这些矿工对比特币造成最大的抛售压力，因为他们开采的大部分硬币都必须出售以支付电费。 在第 3-8 层运行 S9 的矿工也拥有最高的盈亏平衡比特币价格。 它们代表了当前挖矿网络中对比特币价格施加下行压力的压力点。

减半前比特币价格为 5,000 美元

随着比特币继续跌至 5000 美元，第 6、7、8 层的 S9 矿机将被迫关闭。 这导致有利的难度调整，也将提高所有剩余矿工的盈亏平衡价格。

然而，尽管有难度调整的好处，当比特币价格为 5,000 美元时，在第 4 层和第 5 层运行 S9 的矿工仍然处于亏损状态。 第 4 层和第 5 层 S9 矿工代表了挖矿网络中的新压力点，这使得比特币的价格非常脆弱。 这些 S9 将遵循上述矿工投降路线图：他们将开始清空比特币储备以支付电费，直到他们破产并被迫关闭——在关闭之前继续增加比特币的抛售压力。

比特币价格为 5,000 美元——低效矿工关闭后

第 4 层和第 5 层的 S9 在长期亏损后也关闭了。 结果，剩下的矿工终于看到了对他们有利的难度调整。 第 4 层和第 5 层关闭的 S9 占全网哈希率的 14.5%。 这意味着在关闭之后，先前由第 4 层和第 5 层 S9 开采的新币，即新币的 14.5% 将重新分配给剩余的矿工。

这种重新分配将提高保留矿工的盈亏平衡价格，并缓解比特币的抛售压力，因为保留矿工的利润率将提高。 新开采的比特币现在正在积累在更强大的手中（更有效率的矿工）。 矿工的最低卖压从 69.60% 下降到 51.49%。

当比特币价格为 5,000 美元时——减半之后

随着比特币在 5,000 美元减半，网络将进行健康清理，比特币将处于最佳位置以再次创下新高（即使在 8,000 美元，它也会带来大幅清理）。

2020年5月的减半事件将使矿工获得的奖励减少50%。 以比特币计价的挖矿收入将减少 50%。 为了稳定挖矿的利润率，只有当比特币价格上涨时，矿工获得的以美元计价的挖矿收益才能保持不变。 这是至关重要的，因为只有这样矿工才能为他们的电费付款。 所有运行 S9 的矿工每千瓦时超过 2.5 美分（第 2-8 层）； 而超过6.5美分的S17（7级和8级）在被迫关停时亏损运行，会出现矿工投降的极端事件。

当比特币价格为 5,000 美元时——减半之后——效率低下的矿工关闭之后

中本聪巧妙的网络稳定机制：理解挖矿难度对矿工利润率的引力。

如果减半后比特币价格在2-4个月内保持低位，许多亏损的矿工将被迫关闭。 在所有亏损的矿工被关闭后，幸存的矿工将获得利润空间的巨大释放。 我们会看到短期的网络混乱，一旦效率低下的矿工关闭，难度调整将使世界恢复稳定。

难点：比特币协议有自我修正机制，可以稳定挖矿网络的利润空间，确保矿工能够获得足够的激励，继续保证网络的安全。 矿工是比特币区块链的骨干和安全层。 难度机制确保高效的矿工有动力承担他们的角色。 这是比特币挖矿领域中最被低估和最不了解的现象之一。 如果挖矿网络正在经历利润率压缩，效率最低的矿工将被逐层淘汰。

随着低效矿工的关闭，网络上及时的区块哈希值越来越少，因此网络需要更长的时间来挖掘一个区块。 如果网络在 10 分钟内没有产生区块，则会进行有利的难度调整。 关闭矿工本应获得的奖励现在分配给留在网络上的矿工。 这被视为有利的难度调整。 这个过程将一直持续到利润率恢复正常，甚至对剩余/最高效的矿工来说非常有吸引力。 挖矿是一场生存之战。 难度调整将减轻比特币价格调整对高效运营矿工的影响。

突破前的震荡——打出三连胜

许多市场参与者都在猜测比特币的未来。 可以确定的是，到5月中旬，随着新发放的挖矿奖励减半，比特币的潜在抛压将减少50%。 供应方发行量减少 50% 将减少比特币的供应量。 根据比特币协议的代码，这种供应一直在缓慢减少。 这是比特币价格的积极催化剂。

一些经济学家可能会说，比特币一文不值，因为它目前太不稳定，无法成为有效的价值储存手段，而且速度太慢，无法成为有效的支付平台。 比特币极简主义者说比特币是数字黄金，因为它的稀缺性。 最终，决定比特币价格的是市场。

从历史上看，比特币在朝着减半事件迈进的过程中经历了持续的上行/牛市周期（在此过程中出现了多次严重的价格调整）。 大多数市场参与者都很好地理解这一历史趋势。 一些人认为减半已经计入比特币的价格，但除非你能确认大多数市场参与者已经动员了他们的现金头寸并达到了目标价格，否则这无法得到证实。 市场参与者存在分歧，但大多数持有一定数量的现金头寸。 大家都知道减半时间，这会在需求端产生积极的情绪。

这种心理积极性将使市场参与者预期并准备动员现金头寸以获得上涨势头。 每个人都知道之前的比特币减半，每个人都在某个时候错过了比特币的飙升——这就是为什么比特币比任何其他资产都拥有更多的“hodlers”。 囤积者不想再次受到打击而错过激增的机会。 这是一个市场，市场是由人类心理驱动的。 在减半之前，比特币市场参与者的心理倾向于看涨。 这在比特币的需求方产生了积极情绪。

在比特币网络经历重大或持续的有利难度调整后，比特币价格触底的可能性增加 ( )。 这是因为新开采的比特币现在分配给效率最高、财务状况最稳健的矿工并由其积累。 保留矿工获得的比特币数量与关闭矿工获得的比特币数量成正比。 这种难得的赚钱机会让幸存的矿工积累了大量比特币。

许多市场参与者正在迅速获得新的刺激措施。 通过中心化借贷机构和去中心化借贷平台，矿工可以用挖出的比特币作为抵押品，换取现金或稳定币获得债务。 现在，矿工也可以持有而不是出售比特币，当然，他们仍然要承担电费、托管合同、购买更多矿机或进一步扩建基础设施。 总而言之，这一变化减轻了网络的抛售压力，我们认为这将成为比特币价格上涨的重要催化剂。

随着越来越多的比特币被强大的玩家积累起来，它可以被长期囤积，相当于从网络中移除一定数量的供应。 这些经验丰富的矿工之前已经看到矿工投降，并且在他们的资产负债表上拥有强大的比特币数量。 很多人在觉得比特币价格低的时候会选择持有比特币。 对于持有大量比特币的矿工来说，在市场上获得债务将是他们在价格调整期间持有比特币的另一种工具，这将减少抛售压力并在回调期间加速触底。 当然，这也可能是网络的另一个刺激因素，结果将谨慎观察，因为与过度投机相结合的债务往往以悲惨的方式结束。

结合上述三种力量，随着比特币价格的供应方和需求方经济状况的显着改善，我们可以预期会产生强大的乘数效应。 这就是减半对比特币价格有利的原因。

随着比特币反弹至 7,500 美元——减半后——矿工投降如何加速触底

矿工关闭（投降）后，新开采的比特币被分配给效率最高的矿工，这将最大限度地减少比特币市场的抛售压力，因为这些矿工处于远高于盈亏平衡点的状态。 当矿工关闭时，比特币的销售会出现一些摩擦。 同样，当比特币上涨时，矿工想要重启机器也会产生一些摩擦。 许多矿工可能拖欠数月的电费、托管费或土地租赁费，如果不支付数月的欠款，就无法重新开始。 这使得比特币的价格更容易上涨，并且随着价格上涨，只需要出售一小部分新开采的比特币来支付电费（成本保持不变），因为幸存的矿工有健康的利润率。

断电的矿工无法与比特币价格上涨同步启动机器。 当价格下跌时，亏损经营的矿工不能立即关闭。 两者是相似的摩擦。 当比特币价格在大幅调整难度后反弹时，为高效矿工创造了一个有利的环境，无需关闭，他们也将分到更大的一块蛋糕。

随着比特币反弹至 10,000 美元——减半后——矿工投降如何加速价格触底

摩擦会阻止效率低下的矿工及时恢复工作。 因此，新挖比特币的奖励全部由高效矿工奖励，因此新挖比特币的最小卖压持续下降。 当比特币价格达到 10,000 美元时，矿工抛售压力的最小比例下降到 23.33%。

下面的比较是一个很好的例子，说明通过移除效率低下的矿工和减少网络上的潜在销售压力来清理是多么健康：

周期再次重复：比特币涨至 1 万美元 - 减半后 - 难度调整反弹

在比特币价格上涨足够长的时间后，效率低下的矿工终于能够重新开机。 随着更多矿工争夺相同数量的比特币，这会导致不利的难度调整。 这导致最小比例的矿工抛售压力从 23.33% 上升到 51.49%。

这个例子很好地说明了挖矿难度的引力，当然，我们看到的是由于矿工加入网络而导致的不利难度调整，从而导致利润空间被压缩。 难度调整保持挖矿网络稳定，也提供足够的激励来维护比特币的安全层。

随着时间的推移，无论比特币价格如何波动，承诺和高效的矿工仍然有足够的利润空间来保持盈利。 最终，挖矿难度会淘汰那些运营效率低下的矿工，但当比特币价格在短期内大幅上涨时，即使是效率低下的矿工也能享受到健康的利润率。

许多人担心减半。 但如果你了解矿工的心理，以及博弈论如何驱动人们的行为，在减半前后，那么高效的矿工应该会欢迎减半。 拥有最高效钻机（电力成本低于每千瓦时 6.3 美分）的矿工将遭受损失，但会生存下来。

比特币自然会面临来自矿工的抛售压力，这将压低比特币的价格。 减半后只需减少投入法币即可抵消矿工抛售压力。 其结果是，通过向系统注入足够多的新法币，投资基金和囤积者将能够更好地稳定下行压力，实现比特币价格的长期上涨。

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