挖掘内部参照：回应比特币挖掘的传统误读

彭博的专栏作家诺亚·史密斯对比特币评论颇多。其中一些是关于比特币协议本身的真实而坚定的想法，这在主流媒体中是罕见的。他还透露，他拥有比特币，这对经济学家和该机构的成员来说是令人印象深刻的。所以总的来说，他是值得尊敬的。我不想用这篇文章来全面反击主流媒体对比特币的立场。不过，诺亚在博客最近的专栏文章《比特币矿工正在走向自我毁灭》中的一些评论值得回应。

诺亚的基本论点是，比特币矿工正在挤占世界各地的电网资源，这些矿有被完全关闭的风险。现在让我们进一步解构比特币挖矿。

媒体误读一：比特币的独特之处在于，不断上涨的价格需要更多的能源消耗

传统媒体观点：
由于矿工将获得挖矿区块的奖励，单价上涨意味着将有更多的现实资源投入挖矿。这是事实的一部分。但以下部分的解释是不公平的：但比特币的高价现在可能会给加密货币带来新的问题，因为与其他金融资产不同，比特币在价格上涨时会使用更多的资源。因此，比特币价格上涨越多，消耗的资源就越多。

比特币最明显的现实类比当然是黄金。黄金具有完全相同的属性，因此在这里单独选择比特币没有任何意义。当黄金单价上升时，黄金挖矿量会增加（有时会滞后），因此其能源消耗也会增加。这通常是因为金山的盈利门槛不同。你可以在这张图表上清楚地看到这一现象，感谢阳光利润的Arkadiusz sieron：

随着黄金价格的上涨，产量的增长被促进（滞后）。这种现象类似于比特币价格与整个网络算力（哈希率）之间的动态增长关系。从下图可以看出全网算力（哈希率）与比特币价格的滞后关系：

这是一个意外，所以我们不会重复这一点——但值得一提的是，随着单位价格的上涨，比特币并不是唯一一种具有这种额外能耗的商品。

媒体误读二：比特币占用了太多地方权力资源

传统媒体观点：比特币无疑会浪费当地的电力资源，这让其他客户疯狂。比特币矿工试图利用高峰时段产生的额外太阳能和风能，但这些额外能源中有多少只是去中心化在各地，还有待观察。

好吧，让我看看？最好不要让媒体迷失真相。

事实证明，世界上有大量闲置和浪费的能源（如果你只想知道数字，请跳到本节末尾），这包括电网由于各种原因（如生产和需求不匹配）无法容纳的并网能源，而离网的势能根本没有机会连接到电网。我们可以称这种能源为非竞争性能源，因为它的使用不会剥夺任何人的能源，也不会增加其成本——事实上，将剩余能源货币化实际上可以降低电网的成本（因为它赞助建设一个原本无利可图的能源基础设施）。如今，有多少非竞争性能源将被用来挖矿比特币是一个有趣而富有挑战性的问题，显然我们没有答案。

地球被太阳照亮，太阳本身就是闲置或未使用能量的来源，也是热气球产生的风漩涡。但目前的风能和太阳能并不特别适合比特币挖矿，因为它们的容量系数通常较低。如果矿工们购买了大功率的ASIC挖矿机，并将其用于风能和太阳能挖矿，他们只能运行大约半天，因为太阳并不总是照耀，风也不总是吹来。

然而，为了从比特币挖矿中赚钱，矿工只能在有限的时间内使用给定的ASIC芯片矿工。由于芯片通常是不断变化的，矿工必须随着时间的推移降低ASIC矿工的价值。芯片价格通常会在很长一段时间内下跌，因为它们的效率不足以跟上不断增长的散列率。因此，他们的“寿命”有限，在此期间，矿工必须尽可能多地对他们进行管理。光靠太阳能或风能挖矿比特币将没有竞争力。

然而，比特币能做的就是吸收结构性过剩能量。我们拥有的最好的数据来自剑桥新兴金融中心，该中心从比特币池中提取数据，与比特币挖矿相比，用于地理定位和创建能源消耗指数（cbeci）。根据cbeci的数据，从19年第四季度到20年第二季度，大约71%的比特币挖矿发生在中国（他们没有提供最新数据）。在中国，有四个突出的省份，其中大部分是新疆、四川、内蒙古和云南。根据cbeci的数据，在上述期间，他们总共产生了全球比特币哈希值的63%。

这些省份大致可以分为两类：富裕的煤矿（风能和太阳能等可再生能源也贡献很大）或富裕的水电（可再生能源）。该公司称，新疆和内蒙古的燃煤发电量很大，但分别占风能/太阳能发电量的35%和30%。相比之下，根据美国能源信息署（energy information administration）的数据，到2020年，美国电网中可再生能源（包括水电）的发电量将仅占20%。因此，如果比特币仅在新疆和内蒙古挖矿，它在来源上仍将比美国有趣的平均能源结构更为绿色和可再生。

所有这些地区的共同点是人口密度相对较低（加在一起，他们只占中国人口的12.7%），但能源资源丰富。中国的比特币挖矿主要发生在这四个省份，这并非巧合。他们有很多多余的能量，通常无法有效地将其输送到人口中心。看看下面彭博社提供的地图，看看你是否能找到答案：

如果不够清楚的话，这是另一张图表，显示了中国各省与实际人口中心相比，可再生能源或水电资源的丰富程度。我给四个省加了星星。它们离实际的大负荷电站不远。

显然，比特币矿工有理由选择这些地方。新疆和内蒙古有大量的可用容量（包括风能和太阳能），电网需求很小。这张图表非常清楚地显示了这两个省的能源丰富程度

四川、云南有水利，远离人口中心。

在雨季，通过这些区域流入大坝的水不多，因此电网无法消耗这些水，必须将其排干。云南省水资源季节性减少图见下图。

请注意，2017年和2018年，能源过剩率有所下降，因为云南的比特币挖矿活动开始随着增长而增加。所以你可以开始看到对能源过剩的影响。

虽然很难得到确切的数字，但可以公平地假设，比特币挖矿所使用的大部分能源在这些关键省份是没有竞争力的。这并没有剥夺任何人的能量，因为电力极其丰富。而当政府厌恶比特币时，比如关闭内蒙古的矿场，这是比特币网络的净收益，因为这意味着用煤炭挖矿的比特币更少。从能源结构看，内蒙古略差于新疆。

但是，越来越多的人在中国境外写比特币挖矿的故事。正如碧鑫矿业（bixin mining）的Mustafa yilham在最近的一次播客中指出的那样，过去一年里，没有一个挖矿机械的买家是中国人。在美国，比特币挖矿机市场巨大。银河数字和数字货币集团都成立了大矿业部门。同时，还有一批活跃的上市矿业企业，近几个月来募集了大量资金。穆斯塔法的评论值得仔细阅读

根据我们与不同挖矿Maker的对话，过去两个季度左右，平均约60%的挖矿机械销售在中国以外，而事实上，大多数都在北美。我不认为有任何因素会使北美在未来的挖矿业中变得强大。事实上，目前北美的价格低于中国的平均价格。过去，我们认为美国的劳动力成本高，矿业生态系统低，但我们可以清楚地感觉到，在过去的1-2年里，情况正在迅速变化。我认为在下一个周期，你会看到美国和其他国家对挖矿业的参与显著增加。我认为，对美国矿工来说，最重要的因素是他们可以获得廉价的资本成本，这意味着他们有能力以远低于中国矿工的利率从其他地方借款。

中国矿工将使用电网供电，但其他矿工将继续推行可再生能源战略。未来，我们将看到许多关于将清洁可再生能源用于比特币挖矿的公告，例如square的比特币清洁能源投资计划或Aker的Seete计划。

“油管挖矿”的概念越来越流行。这一过程需要利用石油挖矿的天然副产品甲烷进行比特币的离网生产。根据监管框架，天然气在钻井位置排放或燃烧。由于这些油井往往偏远，没有电网，没有管道基础设施，二次收集的经济性也不可行（由于天然气价格较低），石油钻机运营商经常在现场燃烧废气。

甲烷是一种比二氧化碳（燃烧甲烷的产量）更糟糕的温室气体，因此燃烧是一种净正方法。当这种气体被放入一台发电机并用于挖矿比特币时，运营商可以确保完全燃烧（消除低效燃烧产生的甲烷排放），还可以减少排放。考虑到排气/燃烧的基本条件，从碳的角度来看，清洁、监督的发电机燃烧是正的。许多公司正利用这一机会，其中一些公司与上市的能源公司合作。毋庸置疑，完全脱网的天然气无论在国内还是在商业能源消耗上都是无与伦比的。它将永远不会被货币化，捕获，消费或交付给家庭。它的命运只是被烧毁或发泄。

天然气能源规模巨大。根据美国能源信息署（energy information administration）的数据，2019年美国排放并燃烧了5380亿立方英尺的天然气。这是美国2019年将从地球抽取的天然气总量的1.2%。根据我为本文咨询的能源分析师brannin McBee的说法，这个数字可能被大大低估了。用麦克比的话说：

这是能源信息管理局报告的官方编号。这个值是由美国各地的自我报告和州要求收集的。然而，众所周知，实际气体排放/燃烧值要高得多。管道泄漏、初始生产宽限期和基础设施较差的剩余井均影响了估算值，比环评报告的数值高出近10倍。

因此，考虑到这些案例研究，让我们考虑一些能源过剩的数字。首先，数字经济学者认为比特币目前的年能耗为89太瓦时/年，而剑桥大学估计为138太瓦时/年，因此我们假设答案介于两者之间。差别绝对巨大，很容易获得比比特币更多的网络消费。这是因为世界生产的能源远远超过其消耗的能源，而且它有能力从未使用的废物资源中生产更多的能源，例如燃烧甲烷。

以下是一些数字，让你大致了解能源过剩的规模。我无法获得有关全球能源过剩或闲置能源资源的全面数据，但以下数字应能为您提供充分的保证，即比特币只能在非竞争性能源上运行。

2016年，仅中国就有超过40.7太瓦时的风能和11.5太瓦时的太阳能。

2016年，仅云南省就有31.4太瓦时的水电盈余

2016年和2017年，中国水电、太阳能和风能的平均总价值超过100太瓦时

如果在美国使用558b CF燃烧/排放天然气（非常保守的估计），如果在七个热效率（700万BTU/MWh）联合循环发电厂使用，到2019年将产生76.9 TWH

此外，我们只考虑两种非竞争性能源：中国的清洁能源过剩和美国的排放/天然气。世界上还有许多其他闲置的非竞争性能源。可以说，有足够的非竞争能量支撑比特币的运营。这只是在正确的地方部署算力（散列率）的问题，矿工们正在积极地这样做。

媒体误读三：比特币占用芯片代工资源干扰全球芯片制造业

传统媒体观点：A631比特币对电脑芯片的需求拖累了台积电和三星电子的生产线，导致全球芯片短缺，导致汽车Maker遭受数百亿美元的损失，也对行业构成威胁。

事实上，这是最具争议的说法，因为它所依赖的信息来源根本不谈论比特币。如果你关注Noah所依赖的来源，他会链接到fastcompany的文章，内容如下：

最终压倒骆驼的稻草是2021年初比特币价格的大幅上涨。这增加了对传统上用于数字货币挖矿的GPU图形处理单元的需求，这进一步加剧了半导体供应问题。

“图形处理单元”是一个虚假而危险的信号——众所周知，比特币不是用GPU图形卡挖矿的。如果你追溯这篇文章的来源，你会看到SCMP的文章，其中讨论了GPU图形卡的短缺和加密货币的高价格使情况更糟。熟悉比特币的人都应该知道，自2013年以来，矿工们就无法使用GPU来挖矿比特币。比特币挖矿依赖于特定于ASIC的硬件。以太坊的价格上涨是GPU显卡短缺的主要原因。由于大多数以太坊矿工使用高端NVIDIA显卡，以太坊使用量的增加（以及费用和ETH价格的上涨）无疑增加了对GPU的需求，并使游戏玩家望而却步。玩家们，我想也有一些观点专栏作家有时会嘲笑比特币，因为它昂贵的游戏设备。但以太坊应该是他们愤怒的目标。

有趣的是，NVIDIA意识到了这个问题，并为加密挖矿构建了一个特定的GPU，同时在其主流GPU中建立了一个防雷机制。如果通用GPU检测到加密挖矿活动，它将受到限制。这是一个非常聪明的方法，将他们的产品线划分为不同的客户群，并解决游戏玩家和其他GPU消费者的定价问题。

我并没有完全责怪媒体，因为fastcompany错误地将GPU显卡的短缺归咎于比特币价格的上涨。

因此，让我们用一个更笼统的说法：比特币芯片（而不是GPU）的需求正在扰乱智能手机和汽车供应链的关键点。

它也非常广泛-但在一个更有趣和揭示的方式。我个人对半导体市场了解不多，但我认识许多对冲大对冲基金的分析师。所以我拨通了一位半导体专家朋友的电话，同意和我谈谈背景技术。我叫他“大艾尔”，他的笔名。

事实证明，像台积电（bitmain依赖的供应商）这样的芯片制造厂是通过分层客户来运作的。它们不仅优化了收入，而且不断优化了需求。他们将更好地对待一级客户，并为他们提供OEM空间的特权分配。最大的ASICMakerbitclandland并不是一流的客户。他们必须听话。据Big Al称，芯片短缺的主要原因是covid期间对消费电子产品和云计算的需求激增（因为每个人都处于亏损状态）。此外，最近三星停电期间，三星奥斯汀工厂停产，高通公司在当地停止生产射频芯片，加剧了高通公司（一家主要的智能手机芯片Maker）的问题。

它的工作原理是将可靠的第一级客户分配给优先级，而像bitmain这样周期性和可预测性更强的买家则必须等待。2020年第三季度和第四季度，台积电绝对受到来自一线客户（苹果、高通、英伟达、博通等）订单的困扰。由于圣诞节和农历新年购物，5g手机的推出和推出，以及oppo、维梧和小米的市场份额，这是智能手机Maker的活跃时期（华为受到政治压力的影响）。加密矿工没有太多的权力分配。

在2020年陷入僵局之后，cryptominers在2021年的第一和第二季度被分配来制造他们新的5nm芯片。由于比特币asic不必执行智能手机所能承担的功能（asic更易于使用，预计贬值速度更快），芯片代工很乐意为矿工提供质量较低的芯片，矿工也很乐意为其付费。事实上，为了获得铸造厂的芯片，矿机Maker必须支付一定的溢价，这起到了补贴新的5纳米基础设施建设的效果。因此，在这种竞争激烈的OEM分销竞价游戏中，比特币硬件Maker通常是二等公民。而且，由于该行业的周期性很强，它很可能会在很长一段时间内保持如此。Foundry可能继续不信任比特币miner硬件Maker。当2021年第3/4季度到来时，比特币ASICMaker可能会再次发现自己运气不佳，因为芯片铸造能力极度缺乏。根据Big Al的说法，没有一家比特币矿工的价格能超过一级客户的分配价格——一级客户绝对享有特权。

伯恩斯坦称，比特币机最终只占台积电收入的一小部分，约1%。边际二线产业造成芯片短缺的想法是虚构的。更直接地说，由于全球封锁和新技术的推出，OEM空间的供应缺乏灵活性（由于巨大的固定成本），电子产品的需求激增。

媒体误读四：POS是可行的选择

传统媒体观点：为了避免禁止比特币挖矿，控制比特币算法的开发者需要考虑转向更便宜的技术。另一种选择是权利证明系统，在该系统中，挖矿只能由已经拥有大量加密货币的人进行；通过持股来限制竞争，这大大减少了资源的使用。

这是反对比特币能量的论点的基石：这个概念是，只要你有兴趣的证据，你就可以免费获得一些价值。没有能源消耗，但这仍然是一个有效的去中心化共识。如果说这个逻辑让我想起了永动机，那是因为这正是这里所提出的：一顿完全免费的午餐可以得到与比特币完全相同的保证，而不需要任何成本。

当然，这是个梦。POS“利益证明”只是一个奇怪的意思，意思是“那些拥有最大财富的人拥有政治控制权”，听起来很像我们目前的制度。比特币就是为了解决这个问题而设计的。比特币明确拒绝中心化，不会根据持有比特币的数量向任何人授予任何特权。如果持有更多的比特币能给你更多的控制权，那么试图通过资本流动直接收购比特币将获得成功。

此外，正如Paul sztorc早在2015年指出的那样，POS权益证明通常只是工作量证明的一种隐藏形式（而且很模糊）。例如，如果协议对每个放样节点施加100美元的限制（以煽动“去中心化”），那么在工业放样领域将看到数以万计的节点。这只是一种妥协。

有资本成本，一个平衡的POS系统会消耗资本，就像比特币一样。事实上，它将通过各种套利交易——借入美元以利用ETH和其他机构提供的高“利率”来实现。拨给POS系统的资金可用于建造核电站、风车或太阳能发电厂。资本只是我们对能量的抽象。如果POS系统消耗了1吨的社会资本资源，那么大量潜在的碳汇矿场将不会减少。

因此，如果POS只是pow的一种折衷，它将不会提供边际收益。此外，目前尚不清楚POS是否真的给予POW同等担保。在我看来，从分权的角度看，情况无疑更糟。资本成本极不平等，使潜在的寡头在共识中占了上风。问题是，大保管人很容易被用来控制利益证明系统。

投币指标的基准是交易所持有的ETH数量为1480万台；viewbase的高度为22.8m。后者价值370亿美元，相当于ETH过去12个月有效供应量的29.2%。这些保管人，其中最大的只持有800万以太，可能会干扰POS系统中的共识，就像steemit所做的那样。

我们看到买票和卡特尔核查审查。此外，如果你期望股权证明代币真正成为主流，那么这一体系最终将给予有权获得最廉价资本的实体一种特权：大金融机构可以从央行获得有效的无限流动性。如果你认为股权证明可以提高个人的能力，你可以将普通人的资本成本与Citadel等对冲基金的资本成本进行比较。

大、不可持续的机构即使在交易出错时也能获得良好的流动性，就像2020年发生的那样。去年，美联储还购买了公司债券，大大增强了大公司的能力。众所周知，你越大，离央行越近，你的资本成本就越便宜。因此，股权证明缺乏能源成本提供的“硬度”，存在着以牺牲小公司利益为代价赋予大公司权力的弊端。

与法定货币和信贷相反，能源在世界各地的分布更为广泛，各国央行不能凭空产生能源。到目前为止，没有任何围绕比特币挖矿的联盟或卡特尔真正实施了系统的审查制度。散列率只会继续得到更多的分布。预计在未来12至24个月内，美国和非中国的散列率将大幅提高，这是所有新开发的ASIC采煤机的发展方向。中国对那些将矿工赶出内蒙古的人极为乐观。

媒体误读5：比特币禁采对矿工、投资者和软件开发者不利

媒体观点：
“（禁止比特币挖矿）对比特币矿工、加密货币投资者和软件开发者不利。”

是的，全球协调禁止比特币挖矿将迫使比特币进入地下。我不想全球禁止。但一些司法管辖区鼓励比特币挖矿，因为它们可以将挖矿的多余能源货币化。换句话说，他们可以出口能源，就像冰岛历史上的电解铝工业一样。世界幅员辽阔，决策者对比特币有各种反应。我们看到肯塔基州通过新的税收优惠政策鼓励比特币挖矿。乔治亚州资助比特币挖矿是公开的秘密。巴基斯坦开伯尔-普赫通赫瓦省正在试验一项国家资助的挖矿计划。一些司法管辖区将反对在其边境挖矿比特币。其他人会接受的。

但禁令对普通矿工来说并不坏。首先，哈希速率具有很强的移动性。矿工们将只移动他们的ASIC挖矿机，因为他们已经季节性地在四川/云南和内蒙古/新疆之间移动。比特币挖矿喜欢能源补贴，它最终将惩罚那些没有头脑补贴能源以维持政权合法性的政府（如伊朗和委内瑞拉）。

其次，由于矿工一直在与世界各地的其他矿工竞争，以竞争性价格压制特定矿工，提高了每千瓦时的价格门槛，使得矿业利润更高。如果矿工使用煤炭补贴能源进行挖矿（使矿工的市场价格低于2C/kWh），并且当地政府破例，他们可以终止补贴或驱逐矿工。这增加了世界上所有其他矿工的盈利能力。

投资者和开发者其实并不在乎比特币在哪里挖矿，只要比特币散列率足够去中心化，其保障可以建立。到目前为止，这是一个结果。重要的是要继续开发V2地层等技术，以牺牲储层为代价，继续提高单个矿工的能力，并提高区块地层的真实去中心化性。

归根结底，比特币不在乎在哪里挖矿。比特币没有固定的散列率阈值，在该阈值下它被认为是安全的。历史上，它在许多层面上都是安全的。在我看来，它为安全付出了太多代价。如果一个国家对比特币的网络资源消耗不满意，算力（哈希率）就会流向其他地方。从长远来看，我相信比特币在未来将几乎完全从非竞争能源中挖矿。我们知道，有很多闲置能源等待货币化。对于比特币来说，这太棒了。