比特币基本面再调查|研究

自2009年比特币上线以来,比特币已经经历了3次减半。

本文对比特币的基本面进行了再调查,主要包括比特币的减半周期、货币属性的考量、数年出块奖励规模、全球算力市场分析、矿工投资与回报。

本文由CryptoYC研究员攥写,仅代表个人观点,不做投资建议。

比特币的减半周期

自2009年比特币上线以来,网络底层协议规定每产生21万个区块,矿工奖励将减半,因此4年为一单位的网络减半周期就形成了(基于系统自平衡的算法,将区块平均产生速率约束至144个/天)。

目前来看,网络已经经历了三次减半(Nov 28, 12 → July 9, 16 → May 11, 20),矿工出块奖励也经历三次减半(50 → 25 → 12.5 → 6.25),同时在有限的比特币总量下(2100万个),网络目前已释放数量快要1900万个,将近占比总量的90%。

Source:bitcoin.it/wiki

从货币供给上判断,我们很清楚地看到这是一个不断通缩的供给模型,可网络依旧是存在自身的基础通胀率的,且该基础通胀率是随着减半周期阶梯性递减的,意味着系统自动附加了通胀率下行的压力。

红色指标: Annual inflation rate in the log scale、绿色指标: USD/BTC in the log scale;Source: Coinmetric

由于供给曲线已被系统算法所固定,网络的基础通胀率在不同的减半周期中也应该是恒定不变,且成阶梯式下降(红色指标)。但是在此基础通胀率之上,我们还有外部通胀率,这个外部通胀率是指资金的外部流入,随着资金流入的越多,这将撑起整体通胀率,给系统人为附加了通胀率上行的压力。正因为如此,许多长期屯币者(Hodl)作出基本投资逻辑就是:外部通胀会不断的上行,而基础通胀率却是下行的,那么随着时间发展资产价格就自然被撑起来了。因此,这样的投资逻辑是毋庸置疑,也同样适用于挖矿者。在矿工挖得比特币以后,他们会最优化地管理自己的资产,在合适价格和支出压力下,进行一定程度的抛售,来保持矿场的维持运行。

长期来看,由于市场上已流动着接近90%总量的比特币,随着日后减半周期的到来,网络上单位时间所释放的BTC数量阶梯性的减少,屯币趋势会正向增加。根据HODL Waves的地址追踪,到 2020 年,持有比特币超过五年的屯币者比例达到20%以上,而持有比特币超过三年的屯币者更是要接近半数。以这样的趋势判断下去,随着时间的增加,屯币趋势还会更大。

Bitcoin: Hold Waves;Source: Glassnode

比特币货币属性上的考量

同时,相对于低波动性和具有着成熟的信用卡网络的法币来说,在美元系统中推Bitcoin作为交易媒介是非常困难。不管是从商家和消费者的角度来说,他们都将难以忍受BTC-Dollar之间的如此不稳定的exchange rate,再说了,即使我们存在coinbase这样去收一次性的交易手续(占总额0.5%的spread + 对小额交易不友好的coinbase fee),同时吸收掉外汇波动的交易中间商,现实生活中依然是难以执行的。

Buy/Sell Transactions;Source: Coinbase 官网的交易说明

因此,从货币属性上判断,相比与法币交易,BTC在交易媒介属性(medium of exchange)上是根本没有激励。可在价值存储(value of storage)上,BTC在过去4年的涨幅有将近600%,而且这还是19年10月的价格数据,今年年初BTC涨得有多凶大家应该都知道吧。

Source: Coinbase 官网的Blog

结合我之前对于“货币数字化”的研究,有个概念叫货币转换费用(Switching cost),定义上是汇率+手续费的总和。在数字货币电子化后,转换费用的中介费由机器所代替,会出现无缝转换的情况。这一情况的出现能够导致将货币的属性进行分割,即当货币A在储值优于其他货币,而货币B在交易媒介上优于其他货币,储户便会在钱储蓄在货币A,而使用货币B的支付网络来完成交易。这样明确的功能分配关系,正好符合BTC与USDT的关系:BTC具有极高的储值回报率,却有着相对差的交易媒介功能,因为手续费;然而USDT毫无储值回报率,甚至有着折扣率,如果你对比对象是美元的话,但是USDT具有比Bitcoin更好的交易媒介的功能。所以这也能部分解释USDT to BTC已成为各大交易所中交易量最大的交易对。

比特币挖矿行业的出块奖励规模

长期来看,基于线性的比特币奖励,我们以当日减半日期的BTC价格为参考来测量网络出块奖励规模的历史演变:

  • 第一次减半(Nov 28, 12;当日价格:$2.47):当日出块奖励规模约为$1.7万(144*50*2.47)
  • 第二次减半(July 9, 16;当日价格:$666):当日出块奖励规模约为$230万(144*25*666)
  • 第三次减半(May 11, 20;当日价格:$ 8692):当日出块奖励规模约为$1564万(144*12.5*8692)
  • 基于目前价格(April 6, 21;当日价格:$ 58844):当日出块奖励规模约为$5300万 (144*6.25*58844) → 换算成人民币:约3.4亿元

从此,我们可以看出,随着BTC价格的飞涨,尽管供给模型是不断通缩的,BTC的价格通胀速率远远高于通缩速率(过去5年里,单日出块奖励规模增长至少20倍)。因此,在这样市值增量的市场条件下,这依旧给矿工提供大量的有力可图的盈利机会。理论上,飞涨的币价会提高矿工对于收益的预期,激励更多的算力加入。与此同时随着更多的矿工参与网络又会将总算力拔高,导致每单位算力的挖矿收益受到挤压,直至达到一个平衡点,理论上确实是可以将该循环周期进行建构的。

所以问题来了:比特币挖矿就一定赚钱吗?下面是一张初略的挖矿收益分析图:我们清晰地能看到,挖矿收入由外部币价所构成影响因子,而成本则是硬件成本和电费。投资挖矿很像固定收益投资,要求初始资本的一次性投资,在过程中存在巨大的外部变量来影响日常收益,却对于投资回报是建立在对于未来现金流的折现上的。

比特币挖矿收益分析框架;Source: 国盛证劵研究所

由此图我们可以判断,一旦矿机投入生产,挖矿的净回报几乎就是由比特币市场价格和全网算力所决定,排除掉低不确定性的电费波动。数据上分析,比特币价格波动性远远大于全网算力的波动,将构成威胁矿工收益的主要影响影子。在这里,矿工出现“关机价”则是当挖矿收入无法弥补成本的BTC价格,当然这里的挖矿成本除了电费和硬件费,还有其他的预算成本,比如人员费,搬运费,BTC价格对冲成本等等,总和不比电费来得少。

比特币的全球算力市场分析

1. 全球算力矿池的视角

目前,根据btc.com的算力数据,全网算力已经达到166.45EH/s,前7大矿池拥有着136.62EH/s,已占比全网算力82%。

Source: btc.com

2. 全球算力公司的视角

根据国盛证劵2月22日发布的《全球比特币挖矿股全景:机构入场,“狂揽”算力》报告中,随着20年的挖矿专业化,大批的挖矿公司寻求上市募资,扩大产能,导致这些公司的算力规模达到21EH/s,占比全网算力12.6%。并且预期在不久的未来,这些公司的算力占比会越来越高,随着规模化所带来的矿机边际成本的降低。

2020Q3–2021Q4比特币价格不断上涨,但由于产能首先,全网算力上涨承压;Source:国盛证劵研究所

3. 全球算力机型分类的视角

根据Bitooda于20年7月份所发布的全球算力测算报告,我们很清晰地能看到全球能源消耗的地理分布,机型分布以及未来算力的趋势投射。尽管今天的BTC价格和网络总算力已经发生较大的变化,该报告关于全球算力分布还是有参考价值的。

在20年5月10至17日里,BTC全网算力从136降到81EH/s,其中锐减的主要原因是因为中国雨季(6月份至10月份)的到来。以四川、云南以及广西为代表的西南部省份将带来数月过剩的低廉水能电价,吸引着矿工转移矿场。

可一旦过了夏季,矿工们又将重新转移矿场至新疆与内蒙,使用低廉的煤炭发电。

Source:Bitooda

绝大多数的算力转移均以S9为主。该季度性的变化被Bitooda作为案例分析,并且预估出目前市场上仍然有多少算力是使用S9阶梯的矿机及其总能耗。

Source:Bitooda

Bitooda预测20年11月S9阶梯的矿机将大部分退役,到达其生命周期,市场占比将锐减;S17阶梯的矿机将于21年6月开始退役减少,S19阶梯将逐步占据网络算力主力。

机型图表;Source:Bitooda

矿工投资与回报

在我看来,矿工的最终投资回报比是由众多外部因素所决定,而非仅仅日常需要支出的电费,也并非常常能准确地通过静态公式来预算回本周期的。

由于算力常常是通过矿机的价格来定价,除了本身的硬件折损率,常常还由外部剧烈波动的因子所决定,而其相关性最高的外部定价因子则是BTC价格。与此同时,该定价过程是多媒介多层级的发生,市场信息难以聚合和扩散,定价效率低,矿机市场信息出现严重碎片化,最终导致算力定价模糊。

个人而言,很赞同Anicca Research的研究员Leo zhang把算力(Hashpower)当作资产来投资管理。其中,算力定价的是直接通过矿机硬件的定价,是建立在一种具有强烈反身性的市场循环中所发生的情况。

Source: Anicca Research

Leo zhang,将我上面所提到有关矿工与硬件定价之间的关系进行了理论化:当币价上涨时,推高矿工对于收益的预期,激励更多矿工参与网络,推高市场对于矿机需求及其价格,一旦矿机价格过于离谱,高于了新矿工的收益预期 ,或者一旦比特币价格出现暴跌,再次挤压收益预期,导致矿机需求及其价格下降。所以,在牛市中,矿机厂商对矿工有很大的谈判权力,为卖方市场。在熊市,矿机市场就会变成买方市场,矿工预期未来的挖矿收益走低,预期回本周期将延长,下游的需求也会降低。

还有一点就是,基于由Bitmain,MicroBT和Canaan等几乎有着垄断性的硬件制造商,他们对于矿机的市场定价权远远大于那些信息不对等的消费者。因此,在本身整体流动性很差的矿机市场上,来自BTC波动性的影响,在一、二级市场上所产生的溢价也就体现更异常的高了,相同型号和算力的矿机能经销商手里大大不同。

最后,有一个点值得提的是,Leo zhang讲不同的市场阶段和交易策略进行了模拟,而获得完全不同的收益结果,值得我进一步研究。

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