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BTC减半后的市场供需与矿工博弈 | 甄选

2021-07-14 08:11栏目:挖矿

图 1:等挖矿本钱曲线

挖矿本钱等于币价的等挖矿本钱曲线最为特殊,如图 2:

图 2: 挖矿盈亏平衡曲线

在这个曲线上方,挖矿本钱高于币价,挖矿会亏损;在这个曲线下方,挖矿本钱低于币价,挖矿有盈利。假如正好在这个曲线上,挖矿是盈亏平衡的。可以把这个曲线称为挖矿盈亏平衡曲线。

假设币价为 8600 USD,挖矿市场存在高单位功率(蚂蚁 S9)矿机及低单位功率(蚂蚁 S19 pro)矿机。图 3 为目前全网算力 120EH/s 下,减半前后盈亏平衡状况:蚂蚁 S9 矿机在减半前,电费高于 C2 会亏损;在减半后,电费高于 C1 会亏损,而蚂蚁 S19 pro 矿机的表现则好得多。这体现了减半对不同单位功耗矿机的影响。

图 3: 减半前后高低单位功率矿机盈亏平衡状况

矿工行为主要受三个原因的影响。第一,币价短期冲高回落对矿工而言并不是最佳结果。鉴于矿工的固定资本资金投入和持续的运营支出,币价较长期保持在较高水平才是矿工可以稳定获利的结果。换言之,对资金投入者而言,BTC价格曲线的高点和低点非常重要;但对矿工而言,BTC价格曲线下方面积非常重要。

第二,矿工的货币错配问题。矿工的本钱支出是法币,收益是BTC,势必要承担币价波动风险,而且要持续卖币才能获得法币来应对本钱支出。基于BTC抵押的借贷,能够帮助缓解矿工的卖币重压,等于给矿工提供了一个做多BTC的途径,但抵押借贷受BTC价格大幅下跌的影响非常大。另外,由于矿机等于BTC的看涨期权,矿工购置新矿机也是在做多BTC。

第三,矿机市场结构。挖矿产业已形成明确的产业链与生态。在上游,矿机厂家是算力的刚开始提供方,矿工使用方法币从矿机厂家购买矿机。在中游,矿场是算力推广托管处,矿工将矿机推广托管于矿场,并获得部分收益。在下游,矿工可以选择将算力直接接入矿池,或供应给云算力厂家。与挖矿市场接近充分角逐不同,矿机市场是垄断角逐局面。矿机厂家的定价权主要来自预期挖矿收益上升所推进的需要。在牛市中,矿机厂家对矿工有非常大的谈判权力,为卖方市场。即便这样,矿工挑选矿机主要看矿机的性能和功耗指标,品牌忠诚度之类的定义不强。在熊市,矿机市场就会变成买方市场,矿工预期将来的挖矿收益走低,预期回本周期将延长,下游的需要也会减少。

为方便起见,假设BTC挖矿市场存在两种角色 : 低挖矿本钱矿工及高挖矿本钱矿工。挖矿奖励减半后而他们分别有两个选择 : 退出或是继续挖矿。矿工退出的首要条件是经受不住持续亏损。一旦有矿工退出,全网算力就会调整,并在两周后导致困难程度系数的调整。矿工初始博弈行为可以分为三种状况 : 币价高于所有矿工盈亏平衡价、币价介于高低本钱矿工盈亏平衡价、币价低于所有矿工盈亏平衡价。

状况1、币价高于所有矿工盈亏平衡价。此状况下二者最佳决策为不退出挖矿市场。在高币价的状况下,无论挖矿本钱的高低,矿工皆能获益。

状况2、币价介于高低本钱矿工盈亏平衡价之间。在这个状况下,高挖矿本钱的矿工最佳决策为退出市场,而低挖矿本钱的矿工最佳决策为不退出。高挖矿本钱矿工会被渐渐淘汰,市场仅剩低挖矿本钱的矿工。

状况3、币价低于所有矿工盈亏平衡价。此状况下两者的最佳方案取决于对手的行为,假如别的人退出,那我方就不应该退出,为经典的「懦夫博弈」或「剩者为王」。在这个状况下,矿工退出的机会取决于其流动性承受能力。低电费、低功耗(前两者体现为低挖矿本钱)和低杠杆的矿工有明显优势,高挖矿本钱和高杠杆的矿工则非常可能最早被挤出,并随着着新老矿机的换代升级。

挖矿奖励减半后,矿工的收益降低了一半,盈亏平衡所需币价会相对提高。当币价跌至矿工的盈亏平衡价时,矿工有两个选择:关机退出或持续运营。

亏损矿机并非全部关机退出,主要有四个缘由 : 第一,很多矿场新旧矿机混合挖矿。假如将旧矿机关机,矿场运行的矿机数目达不到与电力公司约定的规范,电费会涨价并影响到新矿机运行的本钱。第二,很多矿工将矿机租给大矿场,并每月支付运营费。部分矿工签订的合约长达数年,假如临时违约将矿机关机,需要持续支付运营费或罚金。第三,很多矿工为BTC市场的屯币者,短期并无紧急流动性短缺问题。即便币价暴跌,矿工仍然想长期持有BTC。矿工可以抵押BTC融稳定币,获得资金覆盖部分电费开销,或用于资金投入新矿机扩大生产,但加杠杆也会放大币价下跌的风险。第四,亏损矿工面临「囚徒困境」。如其他矿工大规模退出致使全网算力降低,持续运营的矿工便有机会转亏为盈。

现在主流新旧矿机单位功耗如下表 2。市场中的BTC矿机可以根据功率分为三大类:第一类是单位功耗在 0.000008KWH/Th-0.000015KWH/Th 的新款矿机,譬如蚂蚁 S19 系列、神马 M20、芯动 T3+等,是旧矿机迭代的目的。第二类是单位功耗在 0.000015KWH/Th -0.000021KWH/Th 的矿机,以蚂蚁 T17、芯动 T3、神马 M21S 为主。第三类则是单位功耗在 0.000021KWH/Th 以上的老款矿机,如蚂蚁 S9、阿瓦隆 921 等等。

PC∙E=R∙C/86400/H

假如以电费 E 为横轴,矿机单位功耗 PC 为纵轴,等挖矿本钱曲线形如图 1。显然,越往外,挖矿本钱越高;在等挖矿本钱曲线上,电费与矿机功耗之间存在互补关系。

PC∙E=R∙P/86400/H

表 1:各矿机单位功耗

下表 3 为减半后矿工的盈亏平衡币价表,行表示不同电费水平,列表示不同单位功耗水平。假设币价保持在 8600 USD,全网算力保持在 120EH/s。红色部分显示了乐观状况下的亏损矿机,假如以电费 0.06 USD /KWH 来看,对应到表 2 中亏损矿机如下 : 翼比特 E11、Holic H22、阿瓦隆 921、蚂蚁 T9+、神马 M3 及蚂蚁 S9。单位功耗低的新矿机盈利可覆盖电费及运营本钱,部分电费负担高的老矿机面临亏损。

表 2:减半后矿工盈亏平衡币价表

减半后,中小矿场将会逐步淘汰高单位功率矿机,完成新旧矿机迭代。高电价的矿工和高功耗的BTC矿机会最早陷入困境,整个市场会陷入以下的循环 :

总而言之,挖矿市场有自动再平衡机制。即便币价跌破矿工盈亏平衡线,挖矿市场会再平衡——全网算力降低,挖矿本钱减少,剩下的矿工再度盈利。即便币价跌破所有矿机的盈亏平衡价,老矿机关机退出,全网算力降低,困难程度系数下调,新矿机仍会回到盈利。因此,挖矿市场没有系统性、持久的矿难,不可能所有矿机都持续亏损。

矿工的主要角逐对手是其他矿工。当奖励减半,若有很多矿工关机退出,剩下矿工获得区块奖励的机率就大幅提高。矿工提升收益率的办法有两个 : 一是资金投入更低功率的矿机;二是探寻更低廉电费的区域挖矿。第一个办法需要更高的资本投入,第二个需要更大规模的运营。这两项都将致使大矿场愈加活跃于市场,而中小矿场趋于边缘化。第三次奖励减半到了矿业规模化的临界点,非规模化的矿工获利空间将紧急被压缩。

减半事件将对过度杠杆化矿工导致较大影响。通常来讲,矿工开采出BTC之后就会选择供应,并使用方法币支付挖矿成本。但部分矿工觉得在区块奖励减半之后BTC价格会变得更高,而发生矿工屯币的行为。且 2020 年 3 月BTC跌至 3800 USD,很多矿工被大矿场需要追加保证金。低币价导致矿工没办法通过变卖BTC来支付运营本钱,因而需要通过高杠杆借贷来保持矿机运营。一旦减半后币价没办法持续上涨,奖励减半将使矿工没办法负荷运营本钱及贷款,部分过度杠杆矿工将面临破产。

原文标题:《BTC第三次减半与市场影响》

撰文:钱柏均,就职于 HashKey Capital Research
审校:邹传伟,万向区块链与 PlatON 首席经济学家

2020 年 5 月 12 日,BTC第三次挖矿奖励减半,全网算力为 120EH/s,币价达到 8600 USD。过去一年市场对BTC第三次减半行情弥漫着做多情绪。特别在 3 月 12 日数字货币市场深跌以前,全球经济受新冠肺炎病毒及油价等地缘政治性风险影响非常大,市场预期BTC作为经济危机下的避险资产,价格将会疯涨。这两个原因让市场行为高度一致,以做多为主,包含买币、屯币等行为,并随着着加杠杆的行为。

从市场供需角度剖析,BTC减半不肯定致使牛市。过去两次BTC减半后的价格上涨,反映了BTC其他基本面事件从需要面对市场的冲击,包括交易平台诞生、山寨币兴起与代币募资等事件。但第三次减半前后并没随着类似事件发生。从矿工之间博弈看,BTC减半势必致使挖矿市场的结构性调整,高电费、高功耗和没控制好杠杆的矿工将被挤出,全网算力可能下滑至 95EH/s 附近,困难程度系数调整后挖矿市场将重趋均衡。挖矿市场有自动再平衡机制,不会发生系统性、持久的矿难。

影响BTC币价的原因复杂而难以预测,包含市场供需、市场流动性、矿工本钱和资金投入者预期等。有的原因更存在交互影响的现象,但非常重要的是市场供需。BTC经济结构的特征是货币提供数目明确,开采速度容易预测,但需要却没办法确定。BTC具备金融及产品等多重属性,需要遭到各方面影响。

BTC市场的供给出处可分为两部分:一次供给及二次供给。一次供给指的是BTC系统的货币供给总量 2100 万枚,以四年减半一次的速率产出。二次供给是指BTC由屯币者(hodler)在二级市场释出BTC的行为,屯币者可以是矿工或资金投入人。二次供给非常难预测和监测。

BTC一次供给的弹性为 0。无论价格涨到多高,BTC的总供给量没办法超越 2100 万枚,供给速度也不会有太大变化,每四年减半一次。BTC挖矿奖励减半会致使整条供给曲线往左移。假设整体需要曲线不变,且不考虑其他影响币价原因,BTC奖励减半的确会致使价格上升。

BTC是通缩模。在通缩模市场中,消费者倾向储存货币而非买卖,以期望将来货币增值。BTC生态中存在相当大比率的屯币者。屯币者倾向长期持有BTC,行为目的为最大化自己BTC存量。屯币者对价格敏锐度低,对市场信心充足,买卖频率低,会在市场低波动期间累积BTC,并在价格暴涨至心理价格或跌破信心水平常卖出。依据 HODL Waes,到 2020 年,持有BTC超越五年的屯币者比率达到 21%。

因此,长期而言BTC供给无弹性。但价格的大幅波动可能致使屯币者比率和行为出现变化,以致短期内二次供给增加。换言之,BTC的短期供给并不是完全无弹性。但,没办法确定BTC减半是不是与币价上涨强关联。前两次减半降低的BTC一级供给量分别为每区块 25 枚及 12.5 枚BTC,相较于第三次减半量多出很多。在第三次减半前,有 1800 万枚BTC已经被挖出,减半后 4 年内一次供给量只少了约 30 万 / 年,如此的供给量变化对市场影响并不大。

BTC具备很多的买卖和投机需要、部分的价值存储需要和少量的用需要。据 Chainalysis 资料,BTC超越 90% 的应用场景是在二级市场买卖,实质支付需要不高。对资金投入人而言,BTC奖励减半事件会增加投机需要,而对BTC的用需要及价值存储需要并无影响。

依据有效市场假说,在成熟的市场中,价格一般已经反映市场上所有些已知信息。BTC从刚开始就有设计挖矿奖励减半的机制,但这个信息当时髦未被市场上具备定价权的资金投入者反应在价格上。信息反应在价格的时间点取决于市场的大小、资金深度及资金投入人对BTC机制的理解程度等原因。伴随BTC市场趋于成熟,奖励减半事件会更早被市场合预期。因此,在BTC市场需要面,资金投入人会由于奖励减半而对BTC投机需要增长,但反应在价格的时间点会早于减半日之前。

总的来讲,过去两次BTC奖励减半前后币价的上涨可以分为两个部分讨论 : 第一,反映了资金投入人对减半后供需再平衡的博弈预期。第二,反映了BTC其他基本面事件从需要面对市场的冲击,包括交易平台诞生、山寨币兴起与代币募资等事件。但第三次减半前后并没随着类似事件发生。

除去资金投入者外,矿工也是BTC市场要紧的参与者。BTC挖矿接近充分市场角逐,矿工进入和退出没法律和监管限制,理论上是自由的。按经济学理论,矿工的净收益(挖矿收益-矿机本钱-电费)应该等于 0,但实质状况要比这复杂。第一,有些矿工在获得新矿机和低电费上有优势,因此矿工之间的角逐不是平等的,总有矿工有角逐优势,从而有超额收益。第二,矿工进入市场不是一个无摩擦的过程,譬如需要花时间买矿机、找实惠电和建矿场等。第三,假如一个矿工持续亏损,它一定有退出市场的重压,但每一个矿工退出的重压点并不相同。

以下以经济学模剖析矿工挖矿盈亏平衡的情形。引入以下记号:

在一天中,矿机花费的电费是 86400∙h∙PC∙E (1 天有 86400 秒),预期挖出 h∙R/H 个 比特币,平均挖矿本钱等于 PC∙E∙86400∙H/R 。需要说明是,平均挖矿本钱只考虑电费,没考虑矿机折旧本钱。

对任一挖矿本钱水平 C (单位是 $),概念等挖矿本钱曲线为