黑科技篮子比特币网络的安全不是由算力决定的吗？

介绍

人们常说，比特币网络的安全性是所有加密货币中最好的。这种安全性是基于比特币所需的巨大算力（哈希率）来保证的，这意味着恶意攻击者不可能通过>50%的攻击手段对其进行攻击。但是，关于比特币的 PoW 系统，还有很多东西需要学习。由于比特币每 4 年减半，因此只有在价格继续上涨的情况下，未来才能维持当前的安全水平。此外，人们不愿过度消耗能源。在本报告中，我们将深入探讨算力、矿工、奖励和采矿设备。网络算力 比特币网络的安全性由比特币网络的算力或算力构成。比特币网络的算力大小和安全性实际上取决于矿工的利润。事实上，一个矿工的盈亏其实是由很多因素决定的：

比特币的价值，比特币相对较高的流动性对矿工的利润有积极的影响。

总算力，即应该由多少矿工分配总收益。

每单位时间可以开采的比特币数量。现在是每 10 分钟 6.25 BTC。

挖矿设备的计算能力。算力越高，找到区块的概率就越高，因此产量也就越高。

矿工需要支付的费用。成本包括能源成本、托管成本、运营成本和折旧。

采矿设备的效率。挖矿设备越现代化，算力/能源成本比越高，挖矿设备的利润就越高。

我们可以假设，一旦矿工开始投资挖矿设备，这意味着在更换设备之前必须收回成本，因此4、5、6点的相关数据是稳定的。事实上，除了每 4 年减半外，其他三个因素中的数据也是固定的。这意味着矿工的利润高度依赖于比特币价格和计算能力。我们可以观察到价格和算力之间的联系，如果比特币的价格上涨，算力就会增加。因为越来越多的矿工看到了挖比特币的可行性。反之，如果比特币的价格下降，计算能力就会下降。因为矿工不会亏本开采。在每个价格水平上，哈希率（矿工数量）和价格之间都有一个稳定点。但实际上它始终保持动态平衡，因为随着采矿设备越来越好，新矿工将能够获得更多的利润。此外，在上涨的市场中，算力的发展总是会滞后于价格。毕竟，购买和安装采矿设备需要时间。但是关闭采矿设备可以在很短的时间内完成，因此我们看到价格（急剧）下降，这也直接导致总哈希率下降。

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【黑科技篮子比特币网络的安全不是由算力决定的？】图1

我们可以发现，在 2017 年 12 月的价格大涨之后，越来越多的矿工开始挖矿。最大的供应商之一比特大陆无法应对大量涌入的订单，导致交货时间长达六个月。在这种情况下，这个提前期变得正常，这就是为什么需要 6-8 个月才能达到哈希率的顶部。比特币的价格一路下跌。2018 年 12 月，汇率从 8000 美元跌至 4000 美元，直接影响了算力。从 2019 年 4 月到 2019 年 5 月，我们看到了价格的另一条上升趋势线，随后是哈希率的另一条上升线。价格在 2019 年 7 月再次达到顶峰，而哈希率直到 9 月底才达到峰值。2019年11月之后，我们看到价格逐渐稳定，

益处

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为了检验采矿设备的效率，我们整理了一张表格，比较了市场上出现的所有设备，过去和现在。这些都是 AsicSHA256 矿工。效率以实现 1 Terahash/s 计算能力所需的功率 (W) 表示。分页标题#e#

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我们可以看到，2014 年的矿工需要超过 750W 的功率来支持 1 Terahash/s 的网络活动。最新的设备只需要大约 30W 的功率即可达到 1 Terahash/s。除了 2017 年之前的采矿设备，这些采矿设备的效率数据在下图中表示为点云，以便更好地观察视图，同时避免一些极端值。

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图 2

此外，还添加了一条指数趋势线，以便我们可以对未来做出一些预测。从图中可以看出，到2021年1月，如果挖矿技术继续以同样的速度发展，矿机的平均效率将低于30W/Th/s。通过以上数据比特币价格越高越好，我们可以对挖矿设备的装机功率以及与之相关的能耗有所了解。需要注意的是，并非所有矿工都在使用最新的设备，因为设备在购买后当然会使用一段时间，以控制折旧成本。此计算基于采矿设备的折旧年限为 2 年的假设比特币价格越高越好，因此整个矿山的设备平均使用年限为 1 年。这意味着对矿山的实际和可靠估计' 每天的总装机容量已经完成。这些值也显示在价格背景图中。

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图 3

从图3可以看出，近几个月来，矿机的增长速度并没有图1的算力那么快，大概稳定在6~7GW左右。我们发现，由于挖矿设备的效率提高，算力在增加，而矿机功率趋于平稳。

能源消耗和成本

从上面的图 3 中也很容易得到比特币的能耗。以 7GW 矿机功率计算，比特币每年消耗 61TWh 能源。这些数量与基于其他推理的其他研究大致相同，例如 Digiconomist 的计算。

与 3MW 的现代大型风力涡轮机相比，每年可提供 6000MWh。这意味着需要大约 10,000 台风力涡轮机来保持比特币的运行。从社会和环境的角度来看，这基本上是一个巨大的数字。有人说还不错，因为它只占世界总能耗的1%

以目前约 12,000 美元的价格计算，它的价值约为 1100 万美元。一天挖矿消耗24h×7GW=168GWh的能量。因此，如果我们假设能源成本是总采矿成本和所需采矿利润的 80%，我们可以计算出只有在能源成本大致低于 0.$05/kWh 时，采矿才能盈利。结论 从上面的介绍中，我们看到能源消耗或多或少与比特币的价格发展相同，而不是计算能力。事实上，我们不应该将网络安全与算力联系起来，而应与挖矿的能源成本联系起来。毕竟，能源成本决定了计算能力的高低。换句话说，因为挖矿的能源成本与挖矿收益成正比，挖矿收益由区块奖励和价格的乘积组成。