比特幣:基礎必讀：挖礦的底層邏輯到底是什么？_SEN

本節課為挖礦基礎教學課程，內容有淺有深，適用于0歲的礦工，也適用于區塊鏈從業者。

以前我們認知區塊鏈、比特幣和挖礦，大部分是通過媒體的新聞和身邊的朋友，基本都是七零八碎的碎片化信息。比如：

“區塊鏈是有價值的，偉大的發明，但是比特幣沒有價值”

“比特幣是洗錢的工具”

“比特幣是一場泡沫的游戲”

“比特幣是騙人的”

“我朋友炒幣賠了很多錢”

“聽說有個90后很有錢，還和巴菲特一起吃飯”

“比特幣沒有實際落地的應用價值”

“比特幣是投機分子炒作和割韭菜的工具”

“挖礦需要便宜電”

“聽朋友說挖礦都在窮山惡水的山溝溝里”

“我身邊朋友3年前挖礦，現在很有錢”

“現在很難挖了吧”

“現在基本挖不到比特幣了吧”

......

有神化得不像樣的，也有噴得稀里嘩啦的。但是真正做過底層邏輯研究的人是少數的，對于新興事物，我覺得我們應該先客觀理性地看技術原理，然后形成自己的認知，然后才是評判是非。

一、什么是區塊鏈和比特幣

講挖礦之前，我們先講什么是區塊鏈和比特幣。推薦啟蒙教材，由火幣榮譽出品《區塊鏈—定義未來金融與經濟新格局》，京東有售

作者是全球知名交易所Fcoin的創始人、前火幣技術副總裁，張健。看完對區塊鏈和比特幣有概括性的認知，后續我們還陸續推出視頻版的專題系列片。

大家有時間，一定要把這本讀完，如果沒有看過這本書的朋友，沒有關系，我再簡述一下。

Shinami在Sui啟動應用內錢包基礎設施:5月12日消息，Sui生態基礎設施Shinami宣布在Sui上正式啟動應用內錢包基礎設施，支持自定義身份驗證，移除簽名彈出窗口，消除助記詞體驗。此前，Shinami已上線Sui生態API和節點服務以及Gas費加油服務“GasStation”。[2023/5/12 14:58:58]

2008年金融海嘯席卷全球，2008年11月1日，一個自稱中本聰的美籍日裔，在P2Pfoundation網站上發布了比特幣白皮書《比特幣：一種點對點的電子現金系統》，陳述了他對電子貨幣的新設想—比特幣就此面世。2009年1月3日，比特幣創世區塊誕生，即挖出來第一個區塊，獲得了50個比特幣的獎勵。

比特幣每10分鐘產生一個新的區塊，一個區塊的數據量最大為1MB，可以容納最多1800筆交易記錄信息，約3筆/秒。每個區塊都有一個編碼，即區塊“身份證號”，唯一且不可以被篡改。這些像“鏈條”一樣被串起來且有唯一編碼的區塊，就是區塊鏈。

比特幣的鏈，目前已經有586674個區塊，“這些區塊”其實是一個賬本，這個賬本記錄了迄今為止比特幣發生的所有轉賬記錄。而這個賬本又是一個公有賬本，有無數個備份，分散在全世界有礦機的地方。

概述一下，比特幣是一種基于區塊鏈技術、具有高流動和可變現的虛擬數字貨幣，由于總量只有2100萬枚，也被譽為“電子黃金”。目前市值還較小，約1700億美金，所以其價格波動也非常大。

全球首部區塊鏈商戰電影《圣人大盜》2019年10月18日上映

二、什么是挖礦？從科學技術、經濟學、投資學和金融學角度

1.從科學技術角度，什么是挖礦？

zkSync與加密基礎設施公司Espresso Systems合作，將集成CAPE技術以實現隱私交易:1月19日消息，基于ZK Rollup的以太坊二層網絡 zkSync 正與加密基礎設施公司 Espresso Systems 合作，將集成“可配置資產隱私”CAPE（Configurable Asset Privacy）的新技術，以實現隱私交易。任何用戶都可以在不暴露區塊鏈的私人數據的情況下進行交易，從而為不希望余額、鏈上活動和其他可公開訪問的私人數據暴露的機構消除障礙。

據悉，該合作仍在計劃中，尚未部署在 zkSync 的測試網上，預計今年晚些時候將更新現實世界資產、供應鏈、身份、支付和貿易融資的代幣化。[2023/1/19 11:20:18]

挖礦是讓礦機運行SHA256哈希算法，通過非常復雜的運算，得出一個正確的隨機數，算出隨機數的勝者可以獲得一個區塊的比特幣獎勵，目前是12.5個比特幣。

打個比喻，在古代原始社會的小村落里，每家每戶都有一個賬本，每次發生借貸行為的時候，全村都要一起出來記賬，每次記賬結束，所有人的賬本都是一模一樣的，確保沒有人可以抵賴。村長為了鼓勵大家記賬，于是決定獎勵這些記賬的人，但是每次只能獎勵一戶人，于是村長想了個辦法，抽簽，被抽中的可以獲得一只羊的獎勵。參與記賬的家庭，都叫“礦工”，記賬的過程，就是挖礦。

回到比特幣的世界里，參與挖礦，就一定可以挖到幣嗎？

答案：一定可以挖到

在比特幣早期，“被抽簽”的對象是礦機，隨著算力的增長，“被抽簽”的對象變為了礦池。礦池集合礦機形成一個整體的單元去挖礦，挖出來的幣“按勞分配”，即嚴格按照算力大小來分配比特幣。目前所有的礦工都必須接入礦池，并且一定可以挖到幣。下圖是全球排名前15的比特幣礦池：

基礎設施公司SenseiNode完成360萬美元融資，Borderless Capital領投:金色財經報道，拉丁美洲區塊鏈基礎設施公司SenseiNode宣布在由Borderless Capital領投的種子輪融資中籌集了360萬美元。

SenseiNode首席執行官Pablo Larguía表示，過去六個月SenseiNode對其服務進行了測試，并部署了50個節點和11個區塊鏈，包括以太坊、Algorand、Solana、Polkadot和Avalanche。2022年，公司計劃部署500多個節點，主要集中在巴西和墨西哥，其次是阿根廷和哥倫比亞。Larguía還表示，SenseiNode很可能在2022年進行A輪融資。（Coindesk）[2022/4/7 14:10:12]

什么是幸運值？

假如這個村里只有6戶人，每次通過擲骰子的獲得獎勵，如果擲12次，有的人可能比較幸運，獲得3次獎勵，比較背的人可能獲得0次獎勵。假如擲120000次，每個家庭獲得的獎勵應該無窮趨近于20000次。

所以，在礦池之間的競爭，算力足夠大，時間足夠長，幸運值會趨近于100%，不會一直高，也不會一直低。就像上面擲骰子一樣，次數足夠多，出現1-2-3-4-5-6的每個數字概率都是1/6.

礦池就是一個個的“組織”，礦工付出算力為他們打工，付出算力就一定可以拿到等額的“工資”，參與挖礦，就一定可以挖到幣。1萬臺礦機和1臺礦機，型號參數一模一樣的情況下，是嚴格的1萬倍的關系，因為礦池解決了幸運值的問題。

2.從經濟學的角度，挖礦是什么呢？

全世界所有銀行、微信和支付寶是自己布局數據機房，有中央服務器機房和幾個備份服務器機房。他們都需要花大量的預算和經費，視為公司運營的成本。

山西長治區塊鏈公鏈基礎設施項目（一期）完成項目評審，已實現20大主功能模塊:11月10日，山西長治高新區召開“長治區塊鏈公鏈（公共服務鏈）底層基礎設施建設項目（一期）”正式完成項目評審。項目一期完成了“可擴展區塊鏈底層平臺”、 “可視化區塊鏈管理平臺”兩大平臺系統，已實現20大主功能模塊，57個子功能模塊。項目負責人介紹說：“目前，項目二期的需求調研、產品原型設計工作和一部分基礎技術已經完成。下一步，芯際科技會在11.10專家評審意見的基礎上，對項目一期進行修改和完善，而后與山西長治高新區進行深度合作”。注：今年5月，山西長治高新區下屬國有企業與芯際科技（山西）簽訂項目（一期）建設協議。6月8日，中國山西政府采購網發布《長治區塊鏈公鏈底層基礎設施建設項目單一來源公示》。芯際科技中標該項目，預算金額5000萬元。（《長治日報》）[2020/11/14 20:48:02]

而比特幣的網絡，沒有這筆預算，怎么支撐網絡的運行呢？

類似Airbnb沒有一間自己的房子，是如何做到全球房間數的住宿服務商呢？按天租用民間的房子。

挖礦，實際是礦工把自己服務器按照算力單位租給比特幣網絡，提供比特幣網絡所需要的服務器，獲得租金的過程。

那么被獎勵的比特幣是哪里來的呢？

在比特幣的底層協議里有這么些約定，比特幣總量2100萬個，第210000、420000、630000、840000、105000...個區塊產量都要減半，使得比特幣在121年后才可以被挖完。沒有被挖出來的比特幣，是用來支付礦機租金的。就像地下的黃金、石油和鐵礦一樣，越挖越少，越挖越難。

比特幣的底層協議是一系列計算機代碼，會不會很容易被黑客改寫？安全嗎？

經濟參考報：以區塊鏈為代表的信息基礎設施為中國經濟發展注入新動能:經濟參考報今日刊文《新基建夯實中國高端智造》。文中提到，無論是以5G、工業互聯網、云計算、區塊鏈為代表的信息基礎設施，還是以智能交通、智慧能源為代表的融合基礎設施，新基建都在拓展中國經濟發展空間，強化中國經濟的韌性，為科技創新賦能，為中國經濟發展注入新動能。[2020/5/11]

這個是我被經常問到問題。答案，要改寫比特幣的底層協議，需要全世界51%的算力投票才可以執行，礦機足夠分散，要集合51%算力的難度非常大。

這個分布式賬本網絡的安全級別會超過銀行，尤其在戰亂國家的銀行，他們的兩大風險：1.政權更替，原先的法定貨幣歸零；2.導彈隨時可能炸掉機房的主服務和備份服務器。

比特幣是租用全球400萬臺礦機做服務器，可以理解為有400萬本一模一樣的備份賬本，毀掉它的難度極高。3.從投資學角度，什么是挖礦？

挖礦是“定投”比特幣，無論價格漲跌，每天買入近似等額的量。

挖礦可以解決交易心態的問題：

經常有朋友說，當年有上萬上千個比特幣，越炒越少，如今所剩無幾。原因是，買幣可以精確計算出買入每個比特幣的成本，漲了就想賣了變現。還有低買高賣做波段的想法，最后都輸給時間，俗稱“拿不住幣”。

礦工為什么可以“拿得住幣”呢？因為礦工沒有辦法計算出挖出1個比特幣所有的成本，礦機的成本到底分攤到多少時間呢？這個太難計算了。于是，礦工用一個簡單粗暴的辦法，他能記住自己的礦機多少錢買的，電費付了多少，于是挖出來的幣賣掉夠礦機的本金和電費，就視為“回本”，之后都是賺的，囤著！礦工大部分都是比特幣的信仰者，長期看漲，于是就一直拿著。

4.從金融學的角度，什么是挖礦？

挖礦是兩倍杠桿做多比特幣。礦機具有市場公允價，礦機的價格是被每天的凈收益反推出來的，比如每天挖礦收益100元，電費20元，這個礦機價格大約是*180天=14400元左右。這個180倍PE原理，類似上市公司的市值原理。假如一個公司年凈利潤是1億元，股市給出20倍PE，那么該公司市值為20億元。所以礦機價格是180天的凈利潤的總和，當然這是個近似的數字。功耗比低的礦機高于180天，功耗比高的礦機低于180天。礦機的價格既然是被市場反推，那么，幣價跌的時候，礦機會貶值，挖出來沒有賣掉的幣也貶值，浮虧。幣價漲的時候，礦機會增值，挖出來沒賣掉的幣增值，浮盈。這就是一個近似的兩倍杠桿。礦機是現貨做多，挖出來的幣是期貨做多。短期內看，挖礦是加杠桿的做多，風險系數在疊加。長期來看，由于有“定投”因素，對幣價沒有那么敏感，交易投機心態被屏蔽，由于比特幣長期看漲，風險又在被時間攤薄。

假如礦工用礦機挖2-3年，也就是成本被分攤到2-3年，那么他獲取比特幣的成本不到買幣成本的1/2，是所有方式里獲得比特幣成本最低的方式。

三、挖礦收益如何計算？如何理性定量認知挖礦自動化工具計算器:

1.在poolin.com下載“幣印礦池”app，全球最好用的挖礦收益計算器。

可以查看電費、功耗比、凈收益、關機幣價

2.BTC.COM:https://btc.com/tools/mini-mining-calculator

上圖表示一臺算力為40T的礦機，一天總收益約75.19元。

手動計算公式：

根據上面的理論，目前全網每天挖出1800個比特幣，我們來計算一臺算力為40T的螞蟻T17礦機

總收益：*1800個比特幣*幣價

=*1800*67377=75.80元

每日電費=功率*24小時*電價=2.2*24*0.36元=19元每日凈收益=82-19=56.8元

每日挖出來的比特幣的個數，隨著時間推移，的確越來越少，但是隨著幣價的上升，法定貨幣的收益，在一個相對的區間波動。

“越來越難挖了”，這個說法是針對個數的，這是個定性的說法，不完全對。在比特幣早期，家里臺式電腦一臺一天就可以挖3個比特幣，后來是8張顯卡一天挖3個比特幣，那個年代，比特幣也不值錢，幾塊錢/個，甚至幾毛錢/個。

定量的說法，在法幣的角度，挖礦是一個相對長久的投資標的，收益一直在波動，預計還有3年左右紅利期，未來將是比拼精細化運營的階段，像今天的互聯網和房地產一樣，紅利期已經過去了。

四、挖礦的投資回報率如何？挖礦的風險點在哪里？

2019年6月20日的數據

1.靜態回本周期：一臺芯動T2T-26T，礦機的價格6000元，2019年6月20日幣價9400美金，總挖幣收益62.64元，電費=0.35*24*2.1=17.64，每天的凈益=62.64-17.64=45元，靜態回本周期是6000/45=133天；

2.動態回本周期=靜態回本周期*算力上漲百分比停電天數=133*130%10=183天。假如半年內難度上漲30%，累計停電十天。

3.借幣利息：每日的借幣利息3%大概會使得回本周期延長3%，約多挖9天，183*1.03%=188天。

4.加上礦機購買的等待時間：發貨運輸到上架運行，一般最長15天。

綜上，最終回本周期計算：7個月內。

5.投資回報率計算：假如幣價9700美金不變，礦機殘值5000元。

第一年年化收益=*0.8/6000=124%

挖礦的風險：

1.幣價下跌風險。幣價下跌是挖礦最大的風險，占80%以上的風險。幣價下跌可以通過套保的方式來對沖掉。前面的可能有講到，大家可以回翻以前的內容或我的個人公眾號；

2.難度上漲風險。難度上漲的風險，占挖礦約20%的風險，難度取決于礦機廠商的出貨量，這個在市面上有信號的，可以被捕捉到。難度的上漲，在牛市的時候，可以通過幣價的上漲來對沖掉；

3.礦機丟失風險。每年因為地震、泥石流和洪災造成礦場礦機損毀的案例，非常罕見，偶爾一兩起，這個概率是極其小的，這是所有礦工都要冒的險，并且沒有辦法對沖。

如果把第一個和第二個風險可以很好的對沖，挖礦的投資確定性就非常強了。今年的行情，難度上漲的風險不算大，各個廠家的產能都沒有起來，是一個不錯的黃金期。

如果一個投資的收益是高確定性的，并且風險是相對可控的，那么就是一個不錯的投資標的。

目前P2P行業正在被政策血洗，越來越多的熱錢不知何去何從，找尋新的投資標題，比特幣和挖礦市場已經被教育多年，有群眾認知基礎，這個行業正在走向更穩健的時代。

五、“法幣本位”和“幣本位”的礦工有什么區別？

一般來說，新進入場的礦工，大部分都是法幣本位的，他們非常擔心自己的法幣資金發生虧損風險，比較謹慎。所以閃挖采取保守的套保策略來幫礦工制定穩健的投資方案。

穿越過牛熊的老礦工，喜歡裸多，長期看漲比特幣，不管比特幣的漲跌，都非常佛系的交電費挖礦，大量囤比特幣。

六、新手如何低門檻入門實踐？1.新手入門，最重要的是建立認知體系。一個新興事物，我們不著急去拒絕，也不著急去神化它，研究它的底層邏輯。別人傳遞的信息，未必是真的，輿論和媒體的導向也未必全對，因為記者都愛報道吸引吃瓜群眾眼球的內容。不做吃瓜群眾群眾，自己精心花點時間去研究底層認知，或許我們可以抓住新的機會。

2.小范圍實踐和試錯。我經常告訴我身邊朋友，在賠了不心疼的閑置資金范圍內，可以任意的嘗試。實踐是認識事物最快的辦法，很快就能知道內在的邏輯和風險，然后懂得如何控制風險。

3.買閃挖，新手護航第一挖礦品牌，最低1臺起買，現在最低門檻礦機300美金，閃挖官網有售。8月初萊特幣減產之后，最便宜的萊特幣礦機預計400-500元/臺。

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