带您了解加密货币采矿业的全景

挖矿和底层硬件常常被忽视，但它们在区块链网络中扮演着非常重要的角色。截至2019年7月，比特币矿工年收入超过60亿美元，包括挖矿奖励和交易成本。在加密货币领域，比特币和其他加密货币项目的挖矿和相关硬件往往被忽视。然而，由于其与交易所的联系，挖矿业实际上是产生可观收入的核心市场之一。在这篇文章中，我将分享比特币和加密挖矿区、支持挖矿的底层硬件及其生态系统景观的概况，并深入探讨这一领域的收入和市场规模。加密货币挖矿是如何工作的？工作量证明（挖矿）是向比特币区块链添加新交易以及如何就这些交易的正确顺序达成协议（共识）的过程。我最喜欢的比喻是把这个过程想象成一个数独游戏。这是一个需要大量脑力才能解决的问题，一旦解决了，别人很容易验证你的答案是正确的。**上有一个很好的视频，可以帮助您更直观地了解区块是如何创建的，它们是如何链接在一起的，交易是如何添加到区块链中的，以及挖矿在这个过程中是如何发挥核心作用的。( https://youtu.be/本质上，矿工，即分布在世界各地的计算机，竞争解决一个计算密集的问题，即验证区块链中的下一个区块（以及区块内的基础交易）。第一个解决这个问题的矿工可以获得奖励（CoinBase奖励+交易成本）。一旦发现新的区块，网络上的所有矿工都可以验证区块是否正确，并继续在链中的下一个区块作业。矿工在比特币和加密生态系统中的角色挖矿生态系统是由世界上所有竞争解决下一个问题的计算机组成的。所有这些计算资源是比特币提供基本安全保障的核心要素之一。通过这个网络，比特币参与者可以期望：·他们的交易将在比特币区块链上得到确认。·他们的交易将按正确的顺序进行。·比特币区块链的历史将保持不变。作为回报，矿工们将获得新铸造的比特币的补偿，以及与每笔交易相关的交易成本。如果参与者希望对其交易加入比特币区块链的时间有更有力的保障，他们可以在为自己的交易设定费用时增加愿意支付的金额。在比特币网络的早期，挖矿所用的硬件是有利可图的，但当比特币网络发展到今天的规模时，它是不切实际的。比特币生态系统由专用集成电路（ASIC）主导。对于大多数其他密码货币，图形处理单元（GPU）和现场可编程门阵列（FPGA）是主要形式。此外，还有一些硬币采用了与比特币相同的哈希算法（sha256），并与比特币挖矿专用集成电路兼容。

挖矿生态全景图以下是挖矿类别的全景图，从芯片到最终用户服务：

芯片Maker台积电（TC）和三星（Samsung）是两家核心半导体制造厂，生产用于挖矿硬件的所有硅片。尤其是台湾，在芯片组供应链中占据主导地位。例如，英伟达、AMD、希灵思、比特曼和戛纳都将台积电作为核心生产线。

封装，测试，组装一旦晶圆完成，你需要测试，切割，封装成最终的芯片，然后再次测试。整个过程通常由外包装配和测试公司OSAT负责。**的两家公司是台湾的日立集团（ASE group）和安科科技（Amkor technology）。

设计和制造集成电路、设计和销售芯片的公司通常被称为无晶圆厂晶片公司，它们将制造过程交给芯片制造和OSAT）。在GPU方面，**的两个Maker是NVIDIA和AMD。在FPGA领域，**的Maker是赛思林。在ASIC领域，专注于加密的前三家公司分别是比特微（又名穿山甲矿业公司）、比特大陆、建安和神马矿业机械的Maker。除了这三家厂商外，该领域还有其他IC设计公司，包括易邦、innosilicon、bitfury、obelisk等。

一旦矿工和矿场芯片生产出来，就可以用来挖矿加密货币。ASIC是专门为挖矿算法而设计的（最典的是sha256和比特币），而GPU具有更大的灵活性。矿工包括：使用一台机器挖矿的人、小挖矿作业（5-10台机器）、中矿场（10-100台机器）、大挖矿作业（100-1000台机器）到工业规模的挖矿基地（1000多台机器）。我听说过的**规模的行动是在多个地点用10万台机器进行挖矿。除了设计芯片，一些厂商还挖矿自己的产品，如比特蓝、建安和微比特。比特兰每月都会发布“自采”记录。任何规模的挖矿操作都可以指向一个池（稍后将详细介绍），或者，如果它们足够大，它们可以自己进行挖矿-聚合所有散列能力以直接查找块，而不会将它们的哈希率与其他矿工混合。有争议的是，挖矿芯片Maker可能在销售自己的芯片之前先使用机器进行挖矿。然而，如果你有一个创收设备，没有理由让它闲置在仓库里，而是使用它直到你可以出售它。池（单一货币和多货币）对于个人和非工业矿工来说，加入一个池比自己挖矿更经济合理。该池聚集了许多矿工的散列能力，以平滑每个矿工的收益曲线。该池负责优化所有算力，运行挖矿记录，收集和分配奖励，并为服务收取额外费用。一些矿场专注于特定的加密货币。例如，spark mine主要挖矿ETH和grin，其他则涵盖所有主流加密货币，如ant mine、f2pool、硬币印刷池、Sluspool等。所有这些池最初都中心化在一种加密货币上，通常是比特币，然后扩展到涵盖所有形式的加密货币。我最喜欢的一个类比是，一个矿池的运作可以看作是一个办公室彩票池。通过汇集办公室所有同事的彩票，每个人（矿工）都将有更大的机会获奖（集体奖）。同时，对于资金池，你必须相信他们的服务报告的是确切的回报率和每个人的确切票数。在透明度方面，poolwatch等服务提供商正在跟踪和比较来自不同矿石池的报告。

作为一个矿工，散列算力市场除了用自己的哈希算力进行挖矿外，还可以选择将自己的算力卖给他人。通常，这是在一个交易市场，**的市场叫尼斯哈希。有一个小的P2P市场叫做挖矿设备租赁。在这些市场中，人们可以出售或购买任何给定的挖矿算法集的所有类的加密货币的算力。人们购买算力有很多原因。最重要的原因是购买力是从匝道进入加密货币高速公路的一种途径。大多数时候，人们利用哈希算力来投机各种加密货币，比如购买sha256哈希算力，用它来挖比特币Sv（BSV），而不是比特币。云挖矿是一项服务，消费者不必亲自操作任何硬件，就可以直接购买哈希算力合约。它类似于云挖矿服务之上的算力市场，通常由中央供应商运营。这一领域**的两家公司是美国的Genesis mining和亚洲的bitdeer。同样，与上述类似，用户购买哈希算力的主要原因之一是希望快速进入加密货币领域。这样，人们就可以不用通过交易所直接使用法定货币购买比特币和其他加密货币。智能矿工智能矿工是一个新兴的范畴。背景是挖矿是一项复杂的工作，参与者需要了解硬件、网络、能量、散列率预测、具体算法优化等。最关键的是，所有这些输入每天都在变化，新的长尾密码货币正在出现和消失。像honeyminer这样聪明的矿工的目标是优化所有这些因素，这样消费者和专业矿工都可以用他们的散列能力尽可能多地赚钱。两种类似的产品是hashfish和cudo miner。在短时间内，这些产品已经聚集了相当数量的市场供应方哈希算力。挖矿市场的规模和收入状况加密了挖矿业每年产生的超过80亿美元的收入。收入来自两部分，一部分是区块奖励，另一部分是所有工作量证明区块链中每个区块包含的交易成本。根据coinmetrics于2019年6月25日发布的**挖矿奖励数据，以下是挖矿的周、月和年收入运营率。

比特币在加密货币挖矿领域仍占主导地位，仅比特币网络就产生了75%的挖矿收入。这也与比特币的主导地位相匹配，据coinmarketcap统计，截至2019年7月1日，比特币占所有加密货币总市值的60%。然而，挖矿业产生的总收入实际上与相关加密货币的价格直接挂钩，因此它与基础加密货币市场进行了映射，因此华尔街很难了解该行业公司的估值。下面我们将对此进行深入探讨。了解挖矿业的盈利能力、总收入、总成本和挖矿参与者的盈利能力取决于几个关键因素。资本支出（capex）对于矿工来说，主要的资本支出是挖矿机器本身的成本加上运营所需的所有设施/建筑物的成本。例如，如果你想买1万台比特大陆**的S17，按零售价计算，它将花费1600万美元。大矿工可以获得特别折扣，但在矿机供不应求的情况下，连供应都难以保证，更谈不上价格谈判。这还没有考虑到建造挖矿设施的成本，挖矿设施已经从业余活动发展到真正的专业化、工业规模的作业。运营费用（OPEX）对于矿工来说，主要的运营支出是供应机器的日常电费。例如，如果你每周7天，每天24小时运行10000位大陆S17挖矿机，每千瓦时的能源成本是5美分，那么你每天的电费是3.6万美元，也就是每年1300万美元——而这仅仅是为了给矿井供电。平均电价差别很大，这取决于你所在的地方和你使用的电力来源。

矿工们自然会有动力去寻找世界上***的能源，这就是为什么coinshares估计比特币网络75%的能源来自可再生能源，主要是水电。除挖矿机械的电力成本外，其他运营成本包括：冷却、人工、维护、安全和一般设施运行。一般的经验法则是粗略估计当前的运营成本为能源成本的1.5倍。根据我们上面的例子，一个运行10000台bitcontinental S17挖矿机的矿场对成本的粗略估计如下：1600万美元的资本支出+300万美元（进口税）+400万美元（设施+安全）、2000万美元的运营成本（每年）、6700万美元的收入（基于今天的比特币价格）。这只是一个粗略的估计，只是为了说明矿工们需要处理的因素的规模。实际成本将在很大程度上取决于您的位置和建筑因素。然而，这些因素总是随着市场因素的变化而变化，我们将继续讨论这些因素。影响行业的市场因素虽然经营成本和资本支出是矿工能够控制的两个因素，但各种市场力量最终都在发挥作用，这在很大程度上决定了矿业的盈利能力。与许多传统产品不同，矿工的成本和可用供应是不同的。矿业Maker（比特大陆、建安、神马等）将根据其盈利能力（比特币价格）调整挖矿机价格。在大规模上涨期间，基础加密货币和挖矿机本身的价值可能会剧烈波动。在一片狂热中，整个二级市场都致力于购买更多的硬件，而旧机器又一次盈利。一般来说，我总是希望机器的价格接近机器在那个时间点的公允价值。此外，挖矿硬件的供应通常是有限的，特别是对于较新的机器。以bitcontinental的S17为例，这些挖矿机已经全部售罄。我和这个团队的一些人谈过了，他们预计最快要到11月才能推出。哈希算力挖矿者解决下一个块的概率与他们在整个比特币网络中的算力的比例成正比（为了简单起见，以比特币为例）。如果你是一个矿工，控制着以太坊%的算力（与比特币的整体算力相比），你很可能获得比特币网络总回报的1%。

然而，比特币的整体散列率总是在变化，因此每个矿工的盈利能力取决于有多少矿工进入或离开生态系统。比特币协议有一种调整难度级别的内部方法（有关详细信息，请参阅此处：https://en.bitcoin.it/wiki/difficity)。比特币价格，因为区块奖励是以区块链的加密货币支付的。例如，如果您正在挖矿比特币，您收到的区块奖励将以比特币支付。因此，奖励金额直接与比特币本身的价格挂钩。比特币价格越高，矿业奖励的价值就越高。既然你在挖矿，你基本上会增加你正在挖矿的加密货币，因为你的盈利能力取决于它。比特币成为主流加密货币的主要原因之一在于其透明、公开和公平的供应时间表。自创建区块以来，比特币一直以固定的供应时间表供应——比特币的总数量只有2100万。挖矿是新比特币的创造和发布方式。如今，每一个比特币区块的奖励是12.5个比特币；然而，每21万个区块奖励就会减少。当到达63万块的高度（估计在2020年5月24日左右），奖金将下降到6.25比特币，这被称为减半活动。要了解之前的减半事件是如何影响比特币和其他加密货币网络的，请参考coinmetrics的一篇精彩文章，它梳理了之前的减半事件。( https://coinmetrics.substack.com/p/coin-metrics-state-of-the-network-43a)如果您想了解更多比特币供应计划以及所有比特币创建后会发生什么，阅读以下两篇关于比特币供应和总体安全预算的文章：第1条：https://en.bitcoin.it/wiki/Controlled供应第2条：https://blog.picks.co/bitcoins-security-is-fine-93391d9b61a8。简言之，比特币的价格和供应时间表极大地影响了矿业自身的盈利能力。在研究了加密货币的挖矿领域后，我得出了以下结论：·尽管挖矿和底层硬件常常被忽视，但它们在区块链网络中扮演着非常重要的角色。·哈希率=加密货币=货币。对许多人来说，哈希率是进入加密世界的关键通道。·正如我们看到比特币的金融化，我预计我们也会看到类似的散列率金融化。感谢伊迪丝•杨、诺亚•杰索普、简•吴和其他几位不愿透露姓名的大矿工对本报告的反馈。