比特幣挖礦難度的歷史演進
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『貳』 如何精準估算礦機的回本周期
在我的一篇關於礦機的 科普 中，曾提到基於PoW共識機制的加密資產的 挖礦 ，是一門變電為「金」的手藝。而這聽起來頗具誘惑力的手藝，也曾讓不少懷揣希望，投資挖礦的朋友血本無歸，慘淡退場。
那麼，這其中問題出在哪裡？如果挖礦是一個赤裸裸的謊言，那為什麼還有那麼多人確實從中獲益，甚至持續投資？
挖礦從最初的野蠻生長，到現在已經逐步形成一個業態豐富，分工明確的千億級市場。但在實施過程中，其實存在著各種各樣的「陷阱」，導致收益不及預期。如果沒有合理的風險規避措施，確實很容易導致虧損。
筆者還是以比特幣挖礦為例，針對一個常見的 營銷陷阱 —— 「礦機回本周期」 做一個分享，希望讀者能在接下來十幾分鍾的閱讀里獲益。
「有毒」的營銷口號
在礦機的宣傳和買賣過程中，有一個即關鍵又雞肋的參數，叫做「回本周期」。如果是比較負責任的商家或渠道商，會註明這是 「靜態回本周期」 。
這個數據是參照礦機的理論 算力 和 功耗 ，發布數據時刻的 挖礦難度 ， 區塊獎勵 ，實時 幣價 以及一個特定的 電價 計算所得。根據上述數據，先計算出當天挖礦的 凈收益 。然後用礦機 成本價格 除以這個 凈收益 ，就可以得到 靜態 的 回本周期 。
這個數值一般不大，大部分礦機靜態回本周期在 300天 以內，而部分性能遠超當下同類的礦機（如礦機性能提升2-4倍，或者某幣種首次出現的 FPGA礦機 或 ASIC礦機 ），靜態回本周期甚至可以達到150天以內。
這么快速的回本時間，對於普通投資者來說，簡直是暴利，就像一顆色彩艷麗的毒蘋果吸引投資者吞噬！
但 實際情況總會跟預期有巨大差別，隨著礦機大量出貨，每台礦機的收益會被快速攤薄， 因為大部分加密資產的單位時間產量是固定的 。
試想一下 ，在你買了礦機幾個月後，因為廠商大量出貨，導致 算力暴漲 30%，而因」各種原因「 電價 被礦場 提高 了10%，市場動盪又引起 幣價暴跌 ，屋漏偏逢連夜雨，偏偏在這個時候發生了 區塊獎勵減半 ，你會突然發現礦機 此時 的靜態回本周期是 無限長 ，因為此時挖礦收益已經不抵電費支出。你也只能無語望蒼天，心裡來一句「你大爺，我挖個毛線啊」。
影響挖礦收益的因素
靜態回本周期是一個不能用來充飢的畫餅，但我們在進行投資決策的時候，又不能不考慮投資回報率的問題，那如何評估礦機的回本周期，使它盡可能得更接近實際情況呢？
要解決這個問題，我們首先要了解影響挖礦收益的因素有哪些，為什麼靜態回本周期不值得參考。
以比特幣為例，目前絕大部分礦池採用基於 PPS的收益模式 （如PPS+，FPPS等）。而根據「 挖礦收益的計算方法 」，可以得到：
括弧部分為單位算力日理論收益，計算時，也可直接從第三方網站獲取
我們發現實際 影響比特幣挖礦收益的要素 有以下幾個：
礦機算力 ：正常行情下，礦工並不會太早選擇給礦機超降頻處理，可視為固定參數；
挖礦難度 ：從比特幣的發展歷程來看，比特幣挖礦按難度持續增長，當前挖礦難度，為2019年同時期的 2倍 ，為2018年同時期的 3倍 ， 變化劇烈 ；
圖1 比特幣挖礦難度變化曲線
區塊獎勵 ：比特幣目前區塊獎勵為6.25BTC，這個數值將保持近4年（下次減半在2024年5月份），可以視為固定參數；
交易費獎勵 ： 在較長周期內，交易費平均值穩定在一個固定的區間。如果市場沒有出現劇烈波動（如2017年底大牛市，導致大量BTC交易產生，引起網路擁堵，交易費獎勵大幅度提高），變化不大，可以視為固定參數；
圖2 比特幣交易費獎勵在挖礦收益中的佔比變化情況
幣價 ：如果將挖礦收益兌換為現金時的幣價不同，挖礦收益也會大有不同。但在實際操作中，可以通過套期保值等金融手段將挖礦收益提前鎖定在預期幣價。也為了盡量減少變數，計算挖礦收益時，可將幣價視為固定參數。
此外， 電價 對挖礦的影響也比較直接，電價影響挖礦成本，電價越高，挖礦收益越低。一般情況下， 靠譜的礦場 不會頻繁修改電價，電費成本可以視為固定參數。
綜上， 挖礦難度的劇烈波動 ，是導致靜態挖礦回本周期與挖礦實際回本周期產生巨大差異的主要原因。因此，想要更為准確的預測挖礦回本周期，需要把挖礦難度的變化考慮在內。
礦機回本周期的估算方法
整理好思路，我們就可以嘗試估算一次挖礦的投資回本周期。以當前最新一代比特幣礦機 S19 為例：
如果按照官方售價購入S19，開始在全年電礦場（ 電價：0.35元/度 ）挖礦，在當前難度周期內， 每天挖礦收益 為：
筆者撰寫此文時，礦機算力=95TH/s，單位算力日理論收益=0.00000929 BTC每TH/s（數據來自F2Pool魚池），當前幣價=68549.55元（數據來自CMC）。 每日挖礦收益=60.5元。
每日挖礦支出 （即電費）為：
S19的礦機功耗=3250W，礦機全天候運行，運行時間=24小時，因此，礦機每日耗電量=礦機功耗×礦機運行時間=3250×24=78000 W·時=78度。電價=0.35元/度。 每日挖礦支出=27.3元 。
可知，此時 S19的挖礦凈收益 = 每日挖礦收益-每日挖礦支出=33.2元， 按照當前挖礦難度和幣價計算的 礦機靜態回本周期 =S19礦機價格/S19的挖礦凈收益= 429天 。
但前文提到，實際挖礦情況，受 挖礦難度 變化的 巨大影響 ，會跟礦機靜態回本周期有較大出入，為了更准確的估算挖礦回本周期， 需要考慮挖礦難度波動情況 。
回顧近兩年比特幣挖礦難度變化情況，兩年內，比特幣挖礦難度調整 54次 ，平均每次挖礦難度提升 2.38% （挖礦收益與挖礦難度成反比，即每次挖礦收益下降 2.32% ）。假設未來兩年內挖礦難度按照這個速度繼續增長，平均每隔14天調整1次難度，那麼可以估算截至第n次挖礦難度調整時：
其中，0.0232是每次挖礦難度調整後，挖礦收益的跌幅，n為挖礦難度調整次數 挖礦總支出中，礦機每日耗電量×電價=每日挖礦支出=27.3元
代入 礦機算力 ，當前 單位算力日理論收益 ， 幣價 ， 礦機每日耗電量 和 電價 數據，可以得到挖礦凈收益隨時間變化的曲線：
可以發現 ，在第35次難度調整時（大約2021年10月），礦機挖礦收益開始不抵電費支出。而此時 挖礦凈收益 達到 最大值 為 7076.9 元，不到礦機成本的一半， 投資沒有回本 ，，，（作為勵志科普挖礦的博主，感覺好尷尬啊）
還好 ，實際情況並不一定是這樣：如果此時S19礦機折舊價格能達到銷售價格的一半，此時選擇售出礦機，能夠回本。（作為最新一代機王，S19還是有這個保值性的）
上述結果的 限定條件 是：
電價0.35元/度
礦機更新迭代維持近兩年的速度
幣價穩定在63000元到70000元之間，或提前通過套期保值將幣價鎖定在這個區間
但實際情況多變 ，上述條件並不一定在此次投資挖礦過程中有效，比如部分礦工可以以更低的價格拿到礦機，有的人有更優勢的電力資源，更有技術達人可以對礦機改造提升挖礦性能等等，因此，在計算投資回報的過程中要 結合自身情況綜合考慮 ，下面列幾種其他的可能情況，以供參考：
如果有 更優勢電力資源 ，數據還會有所不同，比如如果電價達到 0.21元/度 ，那麼礦機將在第55次難度調整時（大約2022年8月），達到挖礦凈收益 最大值13900元 ；
鑒於目前最新一代礦機使用的晶元製程已經達到很高水準，樂觀估計， 接下來2-3年內礦機的更新迭代速度會大幅度降低 。全網算力的變化，會持續圍繞S19為代表的新一代礦機替代之前所有老礦機進行， 全網算力緩慢增長 。因此，未來三年內， 平均每次挖礦難度增幅可以設定低一些 。如此，結果也會大有不同；
幣價 對挖礦收益有劇烈影響。投資挖礦時，可以通過套期保值，提前將未來的挖礦收益以某個幣價售出，來鎖定幣價（筆者對未來兩年行情持樂觀態度，投資者可以 留足現金流 ， 等待在一個較高的幣價進行套期保值 ），降低幣價波動對挖礦收益可能帶來的影響，獲取穩定收益。
整體而言，隨著加密資產受眾越來越多，挖礦行業也逐漸合規，挖礦利潤也必定從暴利回歸薄利，挖礦投資風險也會越來越大，未來需要整合優質資源，使用必要的金融手段來規避風險，鎖定收益。
以上所有估算結果，都是按照筆者撰文時的挖礦難度，幣價進行計算的，讀者在估算時，要結合實際情況。本文僅提供一個相對合理的挖礦回本周期的估算思路，拋磚引玉，相信有大神會做出包含更多變數的估算模型，可以更准確的估算挖礦的投資回報率。
『叄』 鎸栦竴棰楁瘮鐗瑰竵瑕佸氫箙
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一般情況下，一台普通家用電腦最多能承受1000H/s的算力，而按照比特幣每秒300萬次的哈希碰撞數據，如果只是一台普通的家用電腦，即便24小時不間斷的挖礦，一天最多能挖到0.0018個比特幣，想要挖出一個完整的比特幣，至少需要556天，如果中途運氣不好，可能需要耗費更多的時間。
這就像，莊家自己創造了一個世界，規則由他們來定製，比特幣可定價為一分，也可定價為百萬千萬，數量也可隨時為自己增加等數量足夠，利益足夠時，一次性賣出，那就崩了。
『伍』 網上挖礦是真的嗎
網上挖礦是真的，也就是流量礦。
『陸』 比特幣礦難是什麼意思
礦難是指在采礦過程中發生的事故，通常造成傷亡的危險性極大，世界上每年至少有幾千人死於礦難。常見的礦難有：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯突出、透水事故、礦井失火、頂板塌方等。在2003年，中國生產了世界約35%的煤，但在煤礦事故死亡人數上卻占約80%，是礦難大國。
中國是一個產煤大國，是一個嚴重依賴煤炭能源的國家，同時也是礦難大國。盜採煤礦、生產失誤、器械老化及故障等人為原因是礦難的主要原因。各次礦難事故說明，解決這些問題需要各級部門的統一協調。只有不斷加強礦山開採的管理力度，才能有效地減少礦難事故的發生。
瓦斯與空氣混合，在高溫下急劇氧化，並產生沖擊波的現象，是煤礦生產中的嚴重災害。1675年英國莫斯廷（Mostyn）礦發生大規模瓦斯爆炸，其後各主要採煤國家都曾多次發生重大的瓦斯或瓦斯與煤塵爆炸事故。1942年 4月26日，日本侵佔下的中國本溪煤礦發生瓦斯與煤塵爆炸，當場死亡1528人，傷268人，為世界上最大的煤礦爆炸事故。隨煤礦生產技術的發展和防治瓦斯措施的改進，這類事故已逐漸減少。
中國煤礦瓦斯爆炸的火源主要是電火花和爆破，主要發生地點是採掘工作面。 煤礦瓦斯爆炸產生的瞬間溫度可達1850～2650℃，壓力可達初壓的9倍，爆源附近氣體以每秒幾百米以上的速度向外沖擊，使人員傷亡，巷道和器材設施毀壞。爆炸後氧濃度降低，生成大量CO2和CO，有窒息和中毒危險。
『柒』 〈挖礦系列3〉比特幣礦機發展史
比特幣從發明誕生出來後，比特幣挖礦主要經歷了3個階段（現在的礦池是挖礦的方式，非礦機技術）
CPU→GPU→ASIC專業礦機
一、CPU挖礦
說起CPU挖礦，誰是第一個呢？前面文章也說了，就是比特幣的發明者中本聰（無明確的證據，按邏輯應該是正確的）。
CPU挖礦是第一代的挖礦。2009年1月3日，比特幣創始人中本聰用電腦CPU挖出了第一批比特幣，挖出了第一個創始區塊，區塊里包含50個比特幣。
隨後一些極客、程序員、游戲挖機紛紛加入CPU挖礦，但當時的CPU挖礦，僅僅是一種嘗試和好玩，並沒有現在的商業化。
二、GPU挖礦
GPU（圖形處理單元，即顯卡）挖礦是第二代的挖礦。
從CPU換到GPU挖礦，是因為CPU中央處理器是通用性計算單元，裡面設計了計算機很多的分析處理需求，其綜合能力強但單項能力較弱，而比特幣的SHA256 hash運算，是非常單一的無腦重復計算，而且CPU的並行運算能力不強，後來，有人發現GPU的高吞吐率和高並行處理能力，其運算效率比CPU高10倍以上，並且GPU可以超頻使用以提升性能，適用於大規模的並發運算，比如密碼破解，於是人們紛紛轉向GPU挖礦。
大家肯定都聽說過比特幣歷史上最貴的吃貨、比特幣Pizza的故事了。沒錯，這個人叫Laszlo Hanyecz，他是個程序員，他在2010年5月22日，用1萬枚比特幣購買了兩個披薩，當時這兩個披薩只值不到50美元，但是這一萬枚比特幣拿到現在值幾個億了。
大家都在說Laszlo Hanyecz肯定腸子都悔青了，但是也未必，因為Laszlo Hanyecz是第一個使用GPU挖比特幣的人，他挖到了非常多的比特幣，當時的1萬枚可能只是九牛一毛了。
圖片來源於網上
但是GPU也存在缺陷，就是原本是做圖像處理的，內置的這些硬體非常好電，散熱也是個問題。
三、ASIC專業礦機挖礦
ASIC專業礦機是屬於第三代的挖礦。
ASIC是Application Specific Integrated Circuit的縮寫，是一種專門為某種特定用途設計的電子電路（晶元）。用於挖礦的晶元，就是礦機ASIC晶元了。因為被設計為只進行某一挖礦需要的特定演算法，所以ASIC晶元的設計可以簡單的多，成本也低的多。不過最重要的是，就挖礦算力來說，ASIC可以比同時代的CPU、GPU高出幾萬倍甚至更多。
ASIC礦機的出現，是隨著參與挖礦的人越來越多，算力不段上升，而GPU的算力也達到了極限，為了突破這個局限，就有人開始研發專門的礦機。
世界上第一台ASIC晶元的礦機是誰發明的呢？對，就是人稱「南瓜張」的張楠賡的阿瓦隆礦機。
礦機的晶元，需要非常強的研發技術實力，比如通訊領域，最強的晶元研發企業是高通、華為海思，因此礦機的晶元研發是一場高科技的競賽，最早的礦機廠商有龍礦礦機、閃電礦機、瑞典的KNC Minner，都已經從市場上消失，現在市場上最大的礦機廠商包括比特幣大陸（螞蟻礦機）、嘉楠耘智（阿瓦隆礦機）、Bitfury、Watts Miners等，
現在最火爆的礦機當屬比特大陸的螞蟻系列了，後續再詳細介紹如何挑選和購買礦機。
本文只簡單結束了比特幣礦機從CPU、GPU到ASIC的技術發展歷程，而現在的ASIC礦機尤其比特幣大陸的礦機占據了市場70%以上的算力和市場份額，被質疑為「算力霸權」和跟「去中心化」違背，潛在的「51%」攻擊和不公平等。而現在的礦機已經是一條完整的產業鏈，無論如何發展，也是基於市場和追求利益的行為。後續繼續分析。
『捌』 比特幣的發展歷程
2008年11月1日，一個自稱中本聰(Satoshi
Nakamoto)的人在一個隱秘的密碼學討論組上貼出了一篇研究報告，報告闡述了他對電子貨幣的新構想——比特幣就此問世！
2009年1月3日，中本聰在位於芬蘭赫爾辛基一個小型伺服器上挖出了第一批比特幣50個。
2010年5月21日，第一次比特幣交易：佛羅里達程序員Laszlo
Hanyecz用1萬BTC購買了價值25美元的披薩優惠券。
2010年7月16日，
BTC價格從0.008美元升值0.08美元，第一次價格的劇烈波動，顯示新生事物的崛起。
2010年7月17日，第一個比特幣平台成立。
2010年11月6日，MTGOX上的價格達到0.5美元，此時比特幣經濟達100萬美元。
2010年12月7日，第一次便攜設備到便攜設備的交易在NOKIA900上實現，交易量為0.42BTC。
2011年2月9日，價格首次達1美元，與美元等價。BTC與美元等價的消息被媒體大肆報道後引發起人們的高度關注，新用戶大增。此後2月內，比特幣與英鎊、巴西幣、波蘭幣的互兌交易平台先後開張。
2011年3月18日，BTC/USD匯率創7周來新低，降為0.7美元。
2011年8月20日，第一次比特幣會議和世博會在紐約召開，谷歌趨勢區縣中，比特幣的關注度創新高，當時價格為11美元。
2011年11月14日，比特幣價格創半年新低，價格為1.99美元。
2012年9月15日，倫敦比特幣會議召開，此時比特幣價格為11.8美元。
2012年9月27日，比特幣基金創立，此時比特幣價格為12.46美元。
2012年11月25日，歐洲第一次比特幣會議在捷克布拉格召開，此時比特幣價格12.6美元。
2013年2月19日，比特幣客戶端V8.0發布，此時比特幣價格為28.66美元。
2013年4月10日，BTC創下歷史最高價，110美元。
2013年5月9日，最大的比特幣報道網站-BTC中文網www.sosobtc.com獲得了投資基金Union
Square的500萬美元A輪投資，此時比特幣價格為112.09美元。
2013年5月17日，2013年聖何塞比特幣大會召開，1300人參與，此時比特幣價格為119.1美元
2013年5月28日，美國國土安全部以涉嫌xiqian和無證經營資金匯劃業務取締了位於哥斯大黎加的匯兌公司Liberty
Reserve的虛擬貨幣服務，美國檢察官稱這將成為歷史上最大的國際xiqian訴訟案，吸錢規模達到60億美元，包括中國在內的大量用戶血本無歸，此時比特幣價格為128美元。
2013年6月，網傳美國將退出QE3，通縮的比特幣，量化寬松的貨幣政策，兩者是針尖對麥芒的關系。
2013年6月27日，德國會議作出決定：持有比特幣一年以上將予以免稅，被業內認為此舉變相認可了比特幣的法律地位，此時比特幣價格為102.24美元。
2013年6月28日，MTGOX獲得美國財政部金融犯罪執法網路處頒發的貨幣服務事務許可，交易規范化可能意味著比特幣開始走向正軌，政府風險降低，其融入顯示經濟的步伐將會加快，同時會對其它虛擬貨幣起到示範作用，此時比特幣價格為97.99美元。
2013年11月28日，熱門比特幣交易所Mt.
Gox的比特幣交易價格突破1000美元，創下1073美元的歷史新高。
2013年11月29日，比特幣在熱門交易所Mt.Gox的交易價格創下1242美元的歷史新高，而同時黃金價格為一盎司1241.98美元，比特幣價格首度超過黃金。
『玖』 09年比特幣挖礦效率
比特幣網路的挖礦難度已經從 16.6 T 減少到 13.9 T，下降了 15.95％，並創下有史以來第二大跌幅。在此，我們將根據 Coin Metrics 數據探究一下比特幣挖礦難度調整的歷史。
事實上，在比特幣誕生的第一年裡，挖礦難度其實降低了很多倍（例如，比特幣網路曾花了超過一個月時間才開采出 2016 個區塊），但因為挖礦難度不能低於 1，所以這個數字就一直沒有變化。