子詢研究院 | 區塊鏈技術去中心化數字貨幣的上游產業鏈
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你聽說比特幣，但你知道挖礦、礦機、礦場嗎？
01中心化數字貨幣
- 背景 -
當前大部分地區採用中央系統虛擬貨幣（中心化機構掌控）這種形式；異地災備、雲存儲。
正是為了滿足市場參與者對信息的需求，使信息的買賣造就了「中介費」（成本），從而衍生出了「中心化」(Centralization)這一概念。
在時間的檢驗下，「中心化」也慢慢浮現了如下弊端：
- 分散性：信息分散在各中心手中，打通成本非常大。
- 集中性：信息要按照中心化機構的體系要求進行運作（全球匯款）。
- 脆弱性：內部人員的篡改，黑客攻擊，自然災害等。
- 改革 -
為了解決「中心化」帶來的弊端，"去中心化"(Decentralization)這個概念也應運而生，在兩個層面發生了變化：信息去中心化與信用去中心化。
第一代網際網路已經成功實現了信息去中心化：生活信息、知識、新聞、資料…
網際網路的起點是TCP/IP 協議（執行一個網絡上所有節點統一格式對等傳輸信息的開放代碼），使得信息能做到分享與實時更新。
如果沒有「中介」的信用背書，很難實現陌生人間的信用交易：銀行，結算機構，淘寶…
而中心化帶來的成本也與日俱增，如果要對其進行改革也勢必會帶來另外一筆高昂的費用。
那麼，能否在網際網路中創造一種技術，這種技術在無法保證人們互相信任的前提下，還可以從事價值交換的活動？
答案是肯定的，「區塊鏈」的出現填補了這個瓶頸。
02區塊鏈技術
- 定義 -
「區塊鏈」(Blockchain)技術是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術。
並不是一種單一的、全新的技術，而是多種現有技術（加密算法、P2P文件傳輸等）整合的結果。
從數據的角度來看：分布式資料庫（存儲與記錄），P2P 的自組織網絡。
從效果的角度來看：時間順序、不可篡改的、可信任的資料庫。
多種現有技術的整合：加密算法，P2P文件傳輸，時間戳，資料庫等。
03去中心化數字貨幣
- 背景 -
2008年， ⼀位化名為中本聰的⼈， 在⼀篇名為《比特幣：一種對點式貨幣體制(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》 的論⽂中⾸先提出了比特幣。
中本聰結合以前的多個數字貨幣發明， 如B-money和HashCash， 創建了⼀個完全去中心化的電子貨幣系統， 不依賴於通貨保障或是結算交易驗證保障的中央權威。
關鍵的創新是利用分布式計算系統（ 稱為「工作量證明」算法） 每隔10分鐘進行⼀次的全網「選拔」， 能夠使去中心化的網絡同步交易記錄。
比特幣產業鏈
04上游產業鏈
- 現狀 -
目前獲取比特幣的方式只有三種：
- 買入 - 獲贈 - 挖礦
顯而易見，在提倡自己動手，豐衣足食的現代社會，「挖礦」成為了大家趨之若鶩的無上之選。
- 挖礦 -
挖礦考驗的是電腦的CPU與GPU性能。
從2013年起很多公司已經研發並生產出專業的比特幣礦機，用戶用礦機下載軟體然後運行特定算法，與遠方伺服器通訊後才可得到相應比特幣。
挖礦的本質上：是用計算機解決一項複雜的數學問題，來生成新的比特幣。
- 礦池 -
礦池是一個虛擬概念，它指一群礦工合作挖礦，他們同意按其貢獻的挖礦算力多少來共享分配獎勵。
- 優勢：礦池能使得回報變得更平滑，預測性更強。
- 劣勢：需要集中在某些礦池所有者那進行挖礦，導致資源分配不均衡。
- 礦機 -
專門用來挖礦的計算機被稱為「礦機」，目前其呈現專業化趨勢。
比特幣礦工最早都是通過Intel或AMD的CPU產品來挖礦。
但由於挖礦是運算密集型應用，且隨著挖礦人數與設備性能的不斷提升難度逐漸增加，使用CPU挖礦逐漸不見收益甚至負收益。
自2013年開始，比特幣愛好者談論較多的話題就是ASIC晶片以及基於這種晶片生產的礦機。
ASIC（Application Specific Integrated
Circuit，應用專用集成電路）專業挖礦機已成為當前主流，是因為ASIC是專門為Hash運算設計的，性能雖然不一定能秒殺顯卡，但是也已經相當強勁，而且由於它們的功耗遠比顯卡低，因此更容易形成規模，電費開銷也更低，單張獨顯很難與專業比特幣礦機競爭。
幾種常見礦機
- 礦機的發展趨勢 -
CPU挖礦 → GPU挖礦 → FPGA挖礦 → ASIC挖礦 → 大規模集群挖礦
- 礦場 -
大規模礦機生產比特幣的實體場所。
- 挖礦的效益計算 -
比特幣每10分鐘產生1個區塊(block)每個區塊里有N個比特幣作為報酬。
這個區塊包含了最近10分鐘所有的比特幣交易信息。
計算機把最近收到的帳單打包在剛製造的區塊里，這個打包的過程即製作的過程，只有極其稀少的幾率被製造成功。
一旦製造成功，你就把這個區塊廣播出去，這就意味著，你獲得了這個區塊中的N枚比特幣作為報酬。
在比特幣發布之日2009年起的頭4年里，N=50。
每隔4年，N的基礎獎勵將減少一半。
因此，2018年，比特幣獎勵為12.5個。
(想想是不是挺虧的...)
- 挖礦的收益計算 -
礦機挖礦收益可觀、直接，可以通過相關算法直接計算。
除此之外，還應考慮的因素有：比特幣池的產值、比特幣挖礦機的價格及性能和硬體支出。
礦機收益=收益產生的比特幣*幣價 - 礦機成本 - 電費 - 維護費及人工成本 - 礦場折舊費等
- 上游產業鏈特徵 -
根據五道口金融學院網際網路金融實驗室與火幣網的《比特幣發展研究報告》認為，比特幣挖礦環節中，整體算力、挖礦成本以及比特幣價格決定挖礦收益。
因此上游產業鏈具有如下特徵：
- 算力越大，對比特幣網絡整體的穩定性和安全性越好。
- 單個挖礦單位，算力占比決定能挖到的比特幣數量占比。
- 系統算力總量、單位算力成本、比特幣價格決定挖礦收益。
- 降低挖礦成本可以提高挖礦的收益。
- 只有比特幣價格提升才能讓挖礦收益更高。
- 挖礦風險 -
比特幣產量減半。
2016年7月，比特幣網絡將面臨比特幣減半，即每10分鐘，每個區塊只包含12.5個比特幣，意味著相同算力挖出的比特幣也會相應減少。
但另一方面，幣價也有上升可能。
比特幣幣價和計算難度不穩定，導致用戶收益也不穩定。
此外還有斷電、機器維護等風險。
當然了，至少礦場不會塌方。
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