金色学院丨欧科集团李炼炫：减产周期下的机遇与挑战

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第二期课程区块链网络与欧科集团联合出品，邀请欧科研究院首席研究员李炼炫担任本期讲师，讲解减产周期下的机遇与挑战。课程会为大家介绍区块链经济系统如何运作，挖矿行业的市场均衡机制，比特币的经济周期，减半下矿工的机遇与挑战，帮助大家全面了解减产周期下对市场的影响。

李炼炫，欧科研究院首席分析师，券商工作背景，曾参与中国证券业协会、中国保险业协会关于区块链的研究课题，在多家知名媒体上发表区块链产业观点及报告，对区块链行业有独特的研究和见解。

以下为课程详情：

大家好，今天很高兴来到金色学院，和大家一起交流学习。在去年10月24日中央领导人发表的关于区块链的重要讲话，区块链行业又站在了市场风口上。而目前比特币已经突破10000 USD大关，减半时间点越来越近，相信大家都对未来充满期待，所以今天给大家分享一些关于减半周期的干货。

在减产行情下，不仅有机遇，也充满许多挑战。我们今天将围绕区块链经济系统、减半周期和矿业进行展开。

一、区块链经济系统如何运作

1、区块链工作流程

首先我们看看区块链经济系统是如何运行的。很多人都知道区块链，但对其底层原理十分陌生，即使看书了也听不懂，为此我做了一个简图供大家了解，如图。

在一个区块链系统中，如果A想发一笔资产给B,首先要将交易信息广播到整个网络，随后系统根据“共识机制”选出节点进行记账，最后将区块信息发送给其他节点，其他节点将数据纳入自己的账本，这样就完成了一笔交易。这就是一个区块链系统运行的全部流程。这个图只是从表层理解了区块链系统，下面，我们将从更深层次来理解它。

很多人都看过中本聪写的比特币白皮书，但看完一遍很晦涩难懂，根据中本聪自己的研究，我将区块链系统归纳为如下表：

2、共识机制

我们大家在听到区块链时，第一感觉是区块链的特别之处在于其链式结构。其实不仅仅如此，他的共识机制，各种现有技术运用的巧妙独到性，令人拍手称奇。

简单而言，在区块链系统中，为保证数据安全性，中本聪使用了数字签名技术；对于一个分布式系统，为解决“双重支付”问题，必须同时满足信息公开、完整的信息记录、保证信息的一致性和有效性这三个条件；区块链系统中使用八卦算法保证信息的全网传播、使用区块链保证数据的全面且不可篡改、建立共识机制来保证分布式系统的一致性和可用性。大家可以看到数字签名技术、gossip协议、链式结构（哈希指针），都是在区块链诞生以前就有的技术。

即使是比特币使用的POW共识机制，其中的技术细节在上世纪90年代也已经诞生，可以说中本聪很巧妙地将其结合在了一起。那么区块链经济系统的关键是什么呢？正是我们的共识机制。

事实上，当前所有的挖矿机制均是遵从中本聪设计的竞争记账框架构建的，其通过引入经济变量---激励，打破了原有分布式理论中的“不可能性结论”，应用经济学的思维解决了技术科学上的难题。因此可以说，中本聪是个优秀的经济学家。

3、社区

尽管自比特币诞生以来，很多人就开始预言比特币的死亡，但现到如今，以比特币为代表的加密资产却在蓬勃发展。我们究其原因，正是比特币社区的存在，可以说社区是比特币的灵魂。

在一个区块链社区中，通常包含码农、矿工、持币者三类人，当然基金会也算其中一个重要角色。在讨论和决定区块链系统的未来发展时，需要社区达成共识，不同成员和派别之间要进行博弈和达成某种妥协，他们都对最终的决策具有一定的影响力，但任何一方都没有绝对的话语权。如果社区无法达成共识，那么社区将会分裂---要么社区成员用脚投票离开社区，要么导致加密数字货币发生硬分叉。

我们最熟知的几次硬分叉，如以太坊社区分裂成ETH和ETC两大阵营，BTC社区分裂成BTC、BCH和BSV三大阵营，社区成员各自分工合作，相互博弈，维持了系统的运转。本图非常重要。这解释了为什么比特币能一直发展壮大，因为比特币社区已经形成了一个经济系统，即使受到外部干预，这个经济系统也能维持正常运转。

二、挖矿行业的市场均衡机制

1、比特币挖矿原理

好了，在简单介绍完区块链经济系统后，我们将目光转向挖矿行业。在减半周期下，挖矿行业是受影响最大的行业之一。但在预测矿业未来发展时，我们必须了解挖矿的原理与市场运行机制。

我相信大家都在开电脑但想不起密码时，会采用以下方法：将潜在的密码一一输入，逐一试错。是的，其实比特币挖矿原理也是这个道理，只不过更“暴力”一些，它需要历遍所有潜在的可能。

比特币挖矿的工作原理，简而言之就是找一个随机数并与其他关键指标组成一个区块头，作为哈希函数的输入值，要求得到的哈希函数的输出值小于目标值。由于哈希函数具有谜题友好性，所以只能采取枚举法一一尝试计算所有的随机数值才能得到正确的解。因此算力越高，获胜的概率越大。

2、市场均衡机制

在比特币挖矿中，难度值决定了节点（计算机）大约要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。难度越高，获取一个有效区块所需要的算力越多。无论区块链全网的算力如何变化，难度值都会进行调整以保证区块的产生速度基本保持不变。通常而言，每挖出2016个比特币网络的区块（大约两周），难度就会根据全网的算力调整一次。根据新目标值我们就可以计算出一次哈希运算获胜的概率。正是这个挖矿原理，直接决定了我们的比特币挖矿行业的市场调节机制。

随着加密数字货币的价格上升，更多的新矿工将进入挖矿行业，区块链网络的算力开始增加，难度也随之上调以保证稳定的出块速度。这意味着在固定的时间里需要更大的算力才能挖出一个有效区块；换句话说，对于同一台矿机挖出一个有效区块所花费的时间增加了，挖矿成本上升，收益开始减少,逐步回到市场均衡收益，矿工停止进入。同样地，当加密数字货币的价格下降时，全网算力开始减少，成本下降，挖矿收益逐步回到市场均衡水平。

大家可以舒一口气了，因为我们终于把今天涉及的重要原理讲完了。尽管听起来很复杂，但它们直接决定了比特币市场周期以及挖矿行业的营收。想要预测比特币未来的走势和矿业的发展，这些都必须掌握。

三、比特币市场周期

1、比特币历史上的三轮市场周期

不知道大家有没有发现，自比特币诞生以来，我们至少能亲身感受到的是比特币的两场大牛市。2013年和2017年，比特币都暴涨了几倍。跟所有的经济周期一样，比特币也存在自己的市场周期，而且这个周期以减产为界限。

经过对数据的追踪和整理，我们可以明确观察到比特币自诞生以来的三个市场周期，在每个周期中，我们也能清晰地观察到比特币的繁荣与萧条，衰退与复苏。

首先第一个周期，比特币在第一个周期中诞生并崭露头角。早期的比特币仅仅为一个理想主义实验，在问世之初并未受到大众的关注，其仅局限在技术黑客与少数计算机程序员间传播。在2010年5月21日，美国佛罗里达州一个程序员用1万比特币购买了一个价值25美元的比萨优惠券，这标志比特币在现实世界中第一次有了价格。在2010年7月，比特币交易所Mt.Gox在日本成立，比特币开始真正有市场报价。随着比特币交易所的出现，越来越多的人开始尝试各国法定货币与比特币之间的交易。至此，比特币的第一个商业周期正式开始。

第二个周期则是以比特币的第一次减产为标志，自2012年12月左右开始。在2013年3月末，塞浦路斯爆发金融危机，银行储户面临严重损失，塞浦路斯储户选择使用比特币作为避险工具，比特币第一次迎来全世界的关注；时间来到2013年10月，美国参议院讨论比特币带来的冲击与机遇。受听证会积极消息的影响以及媒体关于比特币的大幅报道，比特币继续上涨，在市场买家的带动下，比特币价格站到了1,200美元的历史新高。

比特币的疯狂上涨引起了各国政府的关注。为了预防潜在的金融风险，2013年12月，中国政府的五部委联合发布《关于防范比特币风险的通知》，至此，比特币泡沫被刺破，比特币转入暴跌区间。在2013年年末的暴跌后，比特币迎来了长达一年半的萧条期，特别是在2015年上半年，由于比特币价格的持续低迷，行业中的大量公司开始倒闭。但正如所有市场上优胜劣汰的竞争机制一样，在熬过寒冬后，以比特大陆为代表的区块链优质企业在2015年下半年的市场复苏中开始迅速崛起，成为行业巨头。

第三轮周期相信我不用多讲，很多人都是亲身经历者，大家经历了2017年比特币的牛市，2018年的熊市与萧条。如今，减产已经临近，我们将站在比特币第四轮周期的起点。

3、比特币产量减半为什么这么重要？

比特币减产为什么这么重要？我们可以从供需关系出发进行简单的分析。

我们知道比特币发行总量固定，且单位时间内的产出量固定，因此在一段时间内，其供给曲线是条竖直的垂线，这就导致比特币价格对供给变化的敏感度更大一些。

我们进一步放宽假设条件，综合考虑比特币需求的长短期变化与供给减产的影响，那么我们将得到如下图一条比特币价格随时间变化的曲线。在短期内，由于比特币供给曲线呈刚性，受比特币需求变化的影响，短期内比特币出现剧烈波动。从长期看，受减产以及需求不断增加的影响，比特币价格呈总体上涨趋势。上面就从理论上解释了为什么减产后比特币价格为什么往往上涨。

当然，需要注意的是，这仅仅是从比特币的商品属性出发得出的结论，但比特币的价格不仅仅受供需关系的影响。因为比特币除了具有商品属性外还具有金融属性，这也是为什么比特币同其他金融资产一样会出现泡沫的原因。

此外，从比特币的每一个周期中我们都可以观察到创新在其中的推动，比如在第一个周期中比特币交易所的诞生，第二个周期中山寨币的诞生，第三个周期中代币众筹模式的诞生，这些创新直接刺激了当年比特币价格的飞涨。从目前的观察看，在比特币即将到来的第四个市场周期中，监管的创新极有可能决定比特币该轮牛市开始的时间。最后一句话很重要。

因为从目前的政策发展趋势看，全球对加密数字资产的监管，将在未来的1-2年内完成立法和政策落地。这种监管上的创新，很有可能引起下一轮牛市。

三、减半下的矿工机遇与挑战

最后，我们来看一下减产对矿业的冲击。不同于其他人的乐观估计，认为减产对矿业来说是一大利好。如果仔细研究产业，大家会发现，减产对矿业会产生明显的冲击。我们需要明白什么是确定的，什么是不确定的。

很多人从直观感受出发，认为减产后比特币上涨，所以矿业是最大受益者。其实恰恰相反，在我看来，矿业面临的危机更高一些。从比特币矿场经营的角度看，比特币价格上涨是不确定的，但减产后挖矿成本的上升却是确定的，这就是矿工在减产行情下面临的最大困境。下面我们来进行具体的分析，并给出具体对策。

首先我们要理解什么是经营杠杆，什么是可变成本，这涉及会计财务知识。从经营杠杆上看，挖矿行业是典型的资本密集型行业，固定成本高，经营杠杆大，在产量减半的情况下，很有可能出现亏损，而可变成本的大小直接关系到我们矿机的关机时间。因为关机币价 =?（每日电费+每日人工成本）/单台矿机日产出比特币数量。

这张图能告诉我们很多道理。

今年5月的比特币产量减半，实际意味着在矿工挖出的每个区块中，比特币奖励数量由12.5 BTC下降至6.25 BTC，即右图中的曲线出现向下平移，这造成两个严重影响：

首先，由于挖矿行业是资本密集型行业，旧矿机的资本支出的固定的，因此经营杠杆较高，当矿机的产量突然减半时，旧矿机的利润将受到严重挤压，甚至出现亏损情况；

其次，矿场在挖矿时需要支付电费，这是矿机的可变成本。从前面我们知道，单个矿机的产量随时间的增加而降低，当矿机每日的挖矿收入小于可变成本（电费+人工费，这里我们忽略人工费）时，矿机就关机。由于产量减半的出现，矿机收入减半，直接导致矿机关机的时间大大提前。

这是我计算的两张比特币挖矿静态收益表，参数取值是2月10日的，从表中可以看出：

一般而言，矿机的使用寿命在1-2年左右。从减半的静态收益表可以看出，以上各矿机均能在一年的时间内回本，这意味着除去回本时间，矿机剩下的使用寿命均能带来利润。

从减半后的矿机静态收益表可以看出，矿机的回本时间均超过1年以上，这说明按现有价格购买的矿机，在减半后几乎都无法盈利。极端的如蚂蚁S9系列矿机，在减半发生后每日的收益（挖矿奖励-电费）为负，回本遥遥无期，这意味着蚂蚁S9系列矿机在减半发生后需要立刻关机。

所以其实减产对矿业的冲击影响挺大的。

当然，上述计算是建立在比特币价格和全网算力不变的基础之上，如果在减半后，比特币价格翻了1倍，那么矿工存在盈利的可能性。

令人遗憾的是，这仅仅是可能性，而比特币全网算力的持续上涨和产量减半的发生却是无可争议的事实。

不同于加密数字货币二级市场对比特币未来行情的乐观，矿工面临的却是极大的风险，这甚至是一种赌注：比特币价格的上涨幅度，要大到足以抵消全网算力上涨和产量减产带来的损失，矿工才有可能盈利。所以，面对未来的行情我们应该怎么办呢？

对于矿工而言，尤其是在减半前以高价购买矿机，在减半后矿机使用寿命仍有较长时间的矿工群体，使用比特币合约或比特币期权等工具，进行套期保值，锁定住价格来规避风险最为妥当。我用动态收益计算了使用套期保值的情况，这是主要变量。

我们将动态收益表中的现金流作图，可以发现，使用套期保值工具后，矿机的现金流能明显得到改善。需要强调的是，我使用的是期权进行套期保值，因为使用交割合约，你只能把价格锁定在现在的10,000美元，使用期权，你可以将价格锁定在更高价位。不过期权费也会是一笔不小的开销，所以还需要大家综合考虑自己矿场的实际情况。面对减半行情，我希望矿业的朋友们能多使用套期保值工具规避风险。

我今天分享就是这些了，谢谢大家。

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编译者/作者：金色学院

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