截至2019年7月，包括挖矿奖励和交易费在内，比特币矿工的年收入超过60亿美元。在加密货币领域，为比特币和其他加密货币项目提供安全挖掘和相关硬件往往被忽视。然而，由于其与交易所的联系，采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掘领域的概况，支持挖掘的底层硬件及其生态系统格局，并深入探讨该领域的收入和市场规模。

加密货币挖掘是如何工作的

工作负载证明了挖掘是向比特币区块链添加新交易的过程，以及如何就这些交易的正确顺序达成一致(共识)。

我最喜欢的类比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难题，而一旦解决了，别人就很容易验证你找到了正确答案。

YouTube上有一个很好的视频，可以帮助你更直观地理解区块是如何被创建的，它们是如何被链接在一起的，交易是如何被添加到区块链中的，以及采矿是如何在这个过程中发挥核心作用的。(https://youtu.be/_160oMzblY8)

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型的问题，即验证区块链中的下一个区块(以及区块内的底层事务)。第一个解决这个问题的矿工将获得奖励(coinbase奖励交易费)。一旦找到这个新块，网络上的所有矿工可以验证该块是正确的，并继续解决链中的下一个块的问题。

矿工在比特币和密码生态系统中的作用

世界上所有竞相解决下一个难题的计算机构成了采矿生态系统。所有这些计算资源都是为比特币提供基础安全的核心要素之一。

通过这个网络，比特币参与者可以预期：

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(防止双花)。

比特币区块链的历史将保持不变(不可改变)。

作为回报，矿工得到新铸造的比特币(coinbase reward)的补偿，外加与每笔交易相关的交易费。如果参与者希望他们的交易被添加到比特币区块链的时间得到更有力的保证，他们可以在设定交易费用时增加他们愿意支付的金额。

挖矿使用的硬件

虽然在比特币网络早期使用消费级中央处理器(CPU)挖矿比特币是有利可图的，但在比特币网络发展到今天的规模时，这样做是不切实际的。

比特币生态系统主要由专用集成电路(ASIC)主导。对于大多数其他加密货币，图形处理器(GPU)和现场可编程门阵列(FPGA)是主要形式。另外还有一些币，采用了和比特币(SHA256)一样的哈希算法，兼容ASIC进行比特币挖矿。

矿业生态全景图

以下是矿业品类全景图，从芯片到终端用户服务：

芯片制造

特别是台湾省，在芯片组供应链中占据主导份额。

比如NVIDIA、AMD、Xilinx、比特大陆、Cannan都是以TSMC为核心生产线。

封装，测试，组装

晶圆一旦做好，你需要测试，切割，封装成最终的芯片，再测试。整个过程通常由OSAT公司(外包组装和测试公司)负责，其中最大的是台湾省的日月光集团和埃克技术公司。

IC设计和制造商

设计和销售芯片的公司通常被称为无晶圆厂芯片公司，他们将制造过程留给芯片制造和OSAT公司)。

GPU方面，最大的两家厂商是英伟达和AMD。在FPGA领域，最大的厂商是赛思灵。在专注于加密的ASIC领域，排名前三的是Bitmicro(另一个名字叫穿山甲矿机)，一家生产bit continental，Jianan和神马矿机的厂商。

除了这三家厂商，还有其他这方面的IC设计公司，包括：Ebang，Innosilicon，Bitfury，Obelisk等。

矿工和矿场

芯片生产出来后，可以用来开采加密货币。ASIC是专门为挖掘某个算法而设计的(最典型的有SHA256和比特币)，而GPU的灵活性更大。

矿工包括：使用一台机器采矿的人，小型采矿作业(5-10台机器)，中型矿山(10-100机器)，大型采矿作业(100- 1000台机器)到工业规模的采矿基地(1000台机器)。

到目前为止，我听说过的最大的操作是通过分布在多个地理位置的100，000台机器进行挖掘。

有些厂商除了设计芯片，还自己挖矿，比如比特大陆，嘉南，Microbit。比特大陆每月公开披露他们的“自采”记录。

任何规模的开采作业都可以指向一个矿池(后面会详细介绍)，或者规模足够大也可以自己开采。3354聚合所有哈希计算能力，直接找到块，而不需要将它们的哈希速率与其他挖掘器混合。

矿用芯片厂商可能先用机器挖矿，再卖自己的矿机，这是有争议的。但是，如果你真的拥有一件可以带来收入的设备，你没有理由让它闲置在仓库里，而是会一直使用，直到可以卖掉为止。

矿池(单币和多币)

对于个体和非产业矿工来说，加入矿池比自己挖矿更经济合理。矿池聚合了众多矿工的哈希力，平滑每个矿工的回归曲线。矿山负责优化所有计算，运行采矿记录，收集和分配奖励，并收取额外的服务费。

一些矿池专注于特定的加密货币。比如霍星矿池主要挖ETH和Grin，其他的涵盖了所有主流的加密货币，比如蚂蚁矿池、F2Pool、印币矿池、Slushpool。所有这些挖掘池都是从专注于一种加密货币(通常是比特币)开始的，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，一个矿池的运营可以想象成一个办公室彩票池。通过收集办公室所有同事的彩票，每个人(矿工)在获得奖励时都能有更好的中奖面(区块奖励)。

与此同时，有了矿池，你不得不相信他们的服务既报告了准确的收入，也报告了矿池中每个人拥有的准确票数。在透明度方面，PoolWatch等服务提供商正在跟踪和比较不同矿池的报告。

哈希计算能力市场

作为矿工，除了利用自己的哈希计算能力进行挖掘外，还可以选择将自己的计算能力出售给他人。通常，这是在一个交易市场进行的，最大的市场叫做NiceHash。有一个小的P2P市场叫做采矿钻机租赁。

在这些市场中，人们可以在任何给定的挖掘算法上出售或购买各种类型的加密货币的计算能力。

人们购买计算能力的原因很多，其中最重要的是购买计算能力是从匝道进入加密货币高速公路的一种方式。

很多时候，人们利用哈希幂来投机各种加密货币。例如，他们购买SHA256 hash power，用它来挖掘比特币SV (BSV)而不是比特币。这是一笔糟糕的生意.

云挖掘

云挖掘是一种服务，消费者可以直接购买哈希计算合同，而无需自己操作任何硬件。它类似于云挖掘服务之上的计算能力市场，通常由中央供应商运营。这个领域最大的两家公司是美国的Genesis Mining和亚洲的Bitdeer。 同样的，和上面类似，用户购买哈希计算能力的一个主要原因是想快速进入加密货币领域。通过这种方法，人们可以直接使用法定货币购买比特币和其他加密货币，而无需通过交易所。

智能矿机

智能矿机是一个新的品类。背景是挖掘是一项复杂的工作，参与者需要了解硬件、网络、能量、哈希速率预测、具体算法的优化等。至关重要的是，所有这些输入每天都在不断变化，新的长尾加密货币不断出现和消失。

像Honeyminer这样的智能矿工的目标是优化所有这些因素，无论是消费级矿工还是专业矿工，都可以通过他们所拥有的哈希计算来尽可能多的赚钱。

另外两个类似的产品是HashFish Miner和Cudo Miner。

在很短的时间内，这些产品从市场供应商那里聚集了相当大的哈希力量。

采矿市场的规模和收入概述

秘密采矿行业每年产生的收入超过80亿美元。

收入来源于两部分，一是块奖励，二是所有防工作量区块链上每个块包含的交易成本。根据CoinMetrics于2019年6月25日发布的最新矿业奖项数据，以下为矿业收入的周、月、年开工率。

比特币在加密货币开采中仍占主导地位，仅比特币网络就产生了75%的开采收入。

这也符合比特币的主导市值。根据CoinMarketCap的数据，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，采矿产生的总收入实际上与相关加密货币的价格直接挂钩，因此它与基本的加密货币市场相映射，因此华尔街很难了解该行业公司的估值。下面我们也会深入介绍这一点。

了解矿业的盈利能力

矿业参与者的总收入、总成本和盈利能力取决于几个关键因素。

资本支出(Capex)

对于矿商来说，主要的资本支出是矿机本身的成本，加上运营所需的所有设施/建筑的成本。

举个例子，如果你想买10000台Bitland最新的S17型号，按零售价计算要1600万美元。大型矿商可以获得特别优惠；但是矿机供不应求的时候，连货源都很难保证，更别说价格谈判了。

这还没有考虑到建设采矿设施的成本，采矿设施已经从业余活动发展到真正专业化和工业化的规模经营。

运营支出(Opex)

对于矿工来说，主要的运营支出就是每天给机器供电的电费。

例如，如果您一周7天、一天24小时运行10，000台Bitland S17矿机，如果每千瓦时的能源成本为5美分，则您每天的电费为36，000美元，一年约为1，300万美元，33，354，而这只是为矿机供电。

平均电费差别很大，取决于你在哪里，用的是哪种电源。

矿工自然有动力去寻找世界上最便宜的能源，这也是为什么Coinshares估计比特币网络75%的能源来自可再生能源，主要是水电。

除了矿机的电费，其他运营成本还包括：冷却、人工、维护、安全和一般设施运营。一般的经验法则是用1.5倍的能源成本粗略估算当前的运营成本。

根据我们上面的例子，一个矿运行10000台Bitland S17矿机，成本的粗略估计如下：

1600万美元资本支出300万美元(进口税)400万美元(设施保安)

2000万美元运营成本(每年)[

这只是一个粗略的估计，只是为了说明矿工需要应对的因素的规模。实际成本将高度依赖于您的地理位置、建筑因素等。

然而，这些因素总是基于市场因素而变化的。让我们继续讨论。

影响行业的市场因素

虽然运营成本和资本支出是矿商可以控制的两个因素，但各种市场力量毕竟在起作用，它们在很大程度上决定了采矿的盈利能力。

矿商的成本和可用供应量

与很多传统产品不同，矿商(比特大陆、嘉安、神马矿机等。)会根据矿机盈利情况(比特币价格)调整矿机价格。

大规模拉升期间，基础加密货币和矿机本身的价值可能会剧烈波动。在疯狂时期，整个二级市场都致力于购买更多的硬件，旧机器将再次变得有利可图。

总的来说，我总是希望机器的价格能够趋近于机器在那个时间点上产生的公允价值。

此外，采矿硬件的供应通常是有限的，尤其是较新的机器。以比特大陆S17为例，这些矿机已经全部售罄。我和这个团队的一些人谈过，他们预计最早要到11月份才能恢复供应。

哈希计算能力

矿工解决下一个区块的概率与他们的计算能力在整个比特币网络中所占的比例成正比(为简单起见，以比特币为例)。

我们举一个可能稍蓑衣网小编2022微简化一点的例子来说明这一点。如果你是一个矿工，控制了比特币1%的计算能力(相对于比特币整体的计算能力)，那么你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的，因此每个矿工的盈利能力取决于有多少矿工进入或离开这个生态系统。比特币协议有一个难度等级调整的内部方法(更多信息请参考这里：https://en . bitcoin . it/wiki/difference)。

比特币价格

因为区块奖励是用这个区块链的加密货币支付的。比如你在挖比特币，你得到的区块奖励就用比特币支付。因此，奖励金额与比特币本身的价格直接挂钩。

比特币价格越高，挖矿奖励价值越高。既然你从事的是挖矿，那你从根本上就是在做更多你正在挖矿的加密货币，因为你的盈利能力依赖于此。

比特币成为占主导地位的加密货币的主要原因之一是比特币透明、公开、公平的供应时间表。自创世区块开始，比特币就按照固定的时间表供应，固定供应量为——个比特币。比特币总量只有2100万。

挖矿是新比特币被创造出来并释放到世界上的方式。今天每个比特币块的奖励是12.5个比特币；不过这个奖励会每隔21万块递减一次。在#630000块的高度(估计2020年5月24日左右)，这个奖励会降到6.25比特币——。这被称为减半事件。

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，可以参考蓑衣网小编2022CoinMetrics的一篇优秀博文，这篇博文对之前的减半事件进行了梳理。(https://硬币rics.substack.com/p/coin-metrics-state-of-the-network-43a）

如果你想进一步了解比特币的供应时间表，以及在所有比特币都创建完之后会发生什么，可以阅读这两篇关于比特币供应和总体安全预算的帖子：

文章一：https://en.bitcoin.it/wiki/Controlled_supply

文章二：https://blog.picks.co/bitcoins-security-is-fine-93391d9b61a8.

简而言之，比特币的价格和比特币的供应时间表，极大地影响了挖矿本身的盈利性。

最值得记住的信息

在深入研究加密货币的挖矿领域之后，我得出的主要结论如下：

尽管挖矿业和底层硬件经常被忽视，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 = 金钱。对许多人来说，哈希率是进入加密世界的关键通道。

就像我们看到比特币的金融化一样，我预计我们也将看到哈希率的类似金融化。

撰文：?Chris McCann，区块链投资机构 Proof of Capital 普通合伙人

编译：詹涓