| 事情要知： |
| - 比特幣減半是比特幣生命週期中的關鍵事件，它支撐著協議的去中心化和安全性。
- 2024 年的減半週期在需求/供應動態和礦工的財務狀況方面與先前的減半週期有很大不同。 - 與先前的減半週期不同，由於持續的比特幣需求，許多礦商不太可能關閉其業務或清算其持有的比特幣以維持獲利能力。 - 2140 年，當所有比特幣都被開採完後，會發生什麼事？最糟的情況是算力下降，這會危及網路的安全。但有一個強大的替代方案：基於交易費用的模型。 |
比特幣減半是比特幣領域最令人期待的事件。過去每一次比特幣減半都會引發對比特幣的更多需求，改變加密礦工的財務狀況，並提高世界上第一個加密代幣的價格。
隨著新的比特幣減半即將到來，我們必須探索這事件的內部運作和未來動態。
比特幣挖礦到底是什麼
讓我們明確一點：比特幣挖礦仍然是一個被廣泛誤解的概念。雖然礦工通常被認為是解決複雜的數學難題來解鎖新的區塊，但現實要複雜得多。
在挖礦過程中，礦工收集用戶簽署的交易列表，驗證其合法性，將這些交易組裝成一個區塊，然後將其添加到鏈上。 為了成功做到這一點，礦工必須證明他們已經完成了特定數量的計算工作。此過程涉及尋找雜湊函數的輸入，以便產生的輸出表現出特定的屬性，例如輸出中的幾個前導「0」。雜湊函數是這樣的，除了嘗試許多輸入之外，沒有（已知的）更有效的方法來找到這樣的輸入。礦工測試的輸入越多，他們找到合適輸入的機會就越大。一旦礦工找到這樣的輸入，他們就會發布該區塊並獲得比特幣協議的獎勵。 此搜尋可以在任何計算機上完成。然而，礦工需要硬體計算許多哈希函數並消耗最少的能量來最大化挖掘區塊的機會。
探索比特幣的貨幣規則
比特幣網路的主要優勢之一是其基於數學的去中心化貨幣政策。在我剛才解釋的挖礦過程中，每十分鐘就會產生一個新的比特幣區塊，然後向發現該區塊的礦工提供比特幣獎勵。當算力增加時，區塊的開採速度會更快。為了維持頻率，每2016個區塊調整一次區塊的開採難度。隨著時間的推移，流通中的每一個比特幣都已經被開採並在地址之間轉移。用數學術語來說，比特幣的貨幣政策可以用這個公式來理解：
這個公式意味著礦工在 32 個定期週期內收集獎勵，每個週期持續 210,000 個區塊。 這些獎勵從比特幣誕生之初的 50 個區塊開始，然後每四年定期減半，這正是減半的影響隨著時間的推移呈指數級減弱的原因。 整個比特幣供應量的一半（10.5 萬比特幣區塊）是在第一個週期發行的。下一個週期發行了 5.25 萬個比特幣區塊。當前週期已產生 1.3 萬個比特幣區塊。 比特幣供應量不斷減少，減少了減半事件的影響。這就是比特幣遊戲規則！
比特幣礦工如何獲利？
為了掌握礦工的財務狀況，我們來探究一下他們的營運狀況。 首先，比特幣礦工面臨初始固定成本 (CAPEX)，其中包括購買材料和專用硬體（稱為 ASIC 礦工），其定價取決於特定代數。 新的礦機可以計算每個能量單位更多的哈希值，並且根據需求，可以計算出比特幣價格的明確函數。下圖顯示了S9和S17替代的螞蟻S19礦機的成本。有趣的是，比特幣價格變動影響了機器的美元價格：
除了這些固定成本（CAPEX）之外，礦工還有大量的變動成本（OPEX），即操作機器的成本。 這是礦工最重要的成本，因為電價驅動它。比特幣挖礦只需要網路連接，因此可以安裝在世界各地的任何地方。比特幣挖礦設施通常安裝在電價較低的地方。 關於收入，當礦工找到有效區塊時，他們將獲得協議獎勵。 礦工參與礦池來平滑他們的收入，其中區塊獎勵根據參與者對總算力的貢獻比例分配給參與者。
從這裡開始，就可以更容易理解比特幣礦工的商業模式，其中包括硬體成本、電價，當然還有比特幣獎勵之間的微妙平衡。 例如，像比特大陸 S19 這樣的最新一代 ASIC 硬體可以以 110TH/s (110×10^12 H/s) 的速度計算，同時消耗 3.250 kW 的功率。減半前，網路每十分鐘提供 6.25 BTC 的總獎勵，相當於每天 900 BTC。此獎勵根據礦池參與者各自的算力進行分配。總算力約600EH/s（600*10^18 H/s）。換句話說，減半前，一台S19每天可產出0.165萬BTC，耗電量為78kWh。因此，如果礦工以 1 美元的價格支付 0.07kWh，那麼每 BTC 的盈利點約為 32.000 美元。 這也意味著減半後，在給定的電價下，礦工的獲利點約為 64.000 美元。
2024 年減半：礦工贏了賭注嗎？
值得注意的是，在這個減半週期中，需求/供應動態以及礦工的財務狀況有很大差異。 當過去的比特幣減半發生時，對比特幣的需求遠低於今天。在先前的減半事件中，礦工必須拔掉一些機器，因為電力成本變得高於他們從協議中獲得的獎勵，這導致了算力下降，而減半則引發了供應衝擊和價格上漲。比特幣，儘管由於庫存概念，這一增長可能需要幾個月的時間（比特幣礦工會保留一些比特幣，以便稍後以可能更高的價格出售）。後來，比特幣礦工再次獲利，可以對比特幣挖礦設施進行更多投資，再次提高算力。
有趣的是，隨著 2024 年減半週期的臨近，需求/供應動態以及礦商的整體財務狀況都非常不同。 美國證券交易委員會對比特幣現貨ETF 的批准增加了對比特幣的大量需求，推動比特幣價格在 2024 年2500 月創下歷史新高。ATC 對 BTC 的每日平均需求徘徊在900 個比特幣左右，而每天開採21 個比特幣。除此之外，比特大陸也發表了新一代比特幣挖礦產品（S2024），其效率幾乎是先前版本的兩倍。因此，隨著 XNUMX 年減半的臨近，我們看到算力顯著增加，而礦工的獎勵卻顯著減少。 由於這種前所未有的需求水平，如果比特幣的價格至少保持在 64 萬美元以上，礦商將不必拔掉機器並出售他們的比特幣儲蓄來在減半後生存。 換句話說，礦工們即將贏得賭注！
21 萬之後－比特幣的未來
支撐比特幣未來的一個問題是：隨著每四年減半一次，當礦工不再獲得比特幣獎勵時會發生什麼，預計到 2140 年，屆時所有 21 萬個比特幣區塊將被發行？ 除非比特幣的價格或其挖礦效率繼續每四年翻一番，否則可能會出現哈希率下降的情況，從而損害網路的安全，因為礦工不再有動力保護網路。
這種情況是致命的嗎？並不真地。 存在著一種激勵礦工的替代機制，它是圍繞著交易費建立的。在該系統中，用戶可以在其交易中附加費用以包含在下一個區塊中，促使礦工優先考慮費用較高的交易，並有效地創建區塊空間拍賣。 有趣的是， 在撰寫比特幣白皮書時，中本聰設想隨著區塊鏈使用量的增加，交易費用將抵消礦工的獎勵，這一點已經部分實現。然而，仍需要強調的是，交易費用仍然只佔礦工收入的一小部分，如下圖所示：
另一方面，這種基於交易費用的動態可能最終導致昂貴的交易並加劇比特幣的可擴展性問題。 這種情況凸顯了透過比特幣協議實施可擴展的第 2 層解決方案的至關重要性。 一些項目正在嘗試實現這一目標，但比特幣協議的限制使得這項任務變得非常困難。 與以太坊不同，比特幣不是圖靈完備的，這意味著它無法計算通用程式。 在基礎鏈上設定 Layer-2 時，必須驗證 Layer-2 上 Layer-1 狀態的有效性，或能夠回溯無效的 Layer-2 狀態。由於執行比特幣 Layer-1 的限制，在比特幣上解決 Layer-2 並不簡單，並且可能需要對比特幣協議進行潛在的升級。
閱讀這些內容，您可能會想：比特幣 Layer-2 的未來是什麼？他們能夠克服這些挑戰嗎？我將在下一份出版物中討論這個主要主題。
