解析:颠覆摩尔定律,比特币算力暴涨背后的奥秘

网络转载 8604 2019-11-21 10:31

来源:Medium 

作者:Stephen Perrenod

翻译:头等仓(First.VIP)_Mark

 

“在加密货币500强的竞赛中,可以查看使用工作量证明的开采量最高的代币,因为这些是加密货币世界中唯一的超级计算机类工作负载。其他共识算法的成本要低得多,正如市场一直在证明的那样,它们的加密货币价值和安全性要低得多。这是在价值存储和实用程序属性之间进行平衡的。  ”

加密货币挖矿中的哈希是在超级计算世界中与触发器并行的度量。

 

工作量证明在安全与价值的平衡

矿工通过工作量证明共识算法进行竞争,将一组交易提交给区块链并赢取区块奖励。通过工作量证明进行的加密货币挖矿继续代表最有效的共识算法类别,以去中心化的方式最大程度的提高安全性,使代币变成具有可观价值载体。

在加密货币500强的竞赛中,可以查看使用工作量证明的开采量最高的代币,因为这些是加密货币世界中唯一的超级计算机类工作负载。其他共识算法的成本要低得多,正如市场一直在证明的那样,它们的加密货币价值和安全性要低得多。这是在价值存储和实用程序属性之间进行平衡的。

 

算力与难度的增长

挖矿产业在2016年进入百万兆级的时代。三年前,全球比特币的哈希率已经超过了1EH/秒。现在,比特币的总计算能力接近每秒100 EH,那就是每秒100亿亿个哈希。(到今天为止,七天的平均值为95 EH /秒。)加密哈希是非常简单的计算,在比特币哈希的情况下使用SHA(256),需要多次重复试验,直到达到符合预先定义的问题难度的获胜结果。

当总体哈希率增加或减少时,共识算法会定期调整问题难度。比特币大约在两周的时间里对数据进行了300次这样的调整。

表1显示了从比特币两周龄开始的每隔一半区块年的比特币哈希率历史记录。每个区块年为52,500个区块,持续时间约10分钟,而区块年的运行时间比常规日历年略短,最近的统计约两个星期。自从2009年1月比特币的区块链推出以来,我们现在处于第12个区块年度的下半年。哈希率以每秒TH的形式显示,1000个TH是1个PH,100万个TH是1个EH。

头等仓注: 1 kH / s =每秒1,000哈希 1 MH / s =每秒1,000,000次哈希。 1 GH / s =每秒1,000,000,000次哈希。 1 TH / s =每秒1,000,000,000,000次哈希。 1 PH / s =每秒1,000,000,000,000,000次哈希。 1 EH / s =每秒1,000,000,000,000,000,000次哈希。

 

幂律关系的演算

在表格中,第一列显示区块高度(区块数),然后下一列显示区块奖励。每隔四个区块年奖励减半,这些都是将通货膨胀率降低到零的关键减半事件。显示日历日期,然后在下一列中,全球所有矿工的总哈希率。得到哈希率的以10为底的对数和已过去的块年的对数。在表的最后一列中,可以看到哈希率与区块年之间的log-log回归(幂律关系)的3年先前间隔斜率。

两个指数关系:HR = c * exp(a * Byr)其中HR是哈希率,Byr是经过的块年数,a和c是参数,以及幂律关系:log HR = c + a * log Byr。

指数关系在最近几年趋于平稳,但在过去九年中,幂律在八个数量级上都保持良好状态。哈希率以非常快的速度增长,大约是经过时间的12倍!随着从GPU到ASIC的快速转换,在2014-2015年度的一段时间内,哈希率随着幂定律> 15而增长。现在它已经稳定下来,比摩尔定律增长快得多。

另一方面,由于增强的安全性和稀缺性(随着比特币的通货膨胀率持续下降,尤其是在每减半时),随着已过去的区块时间的第五次幂,比特币的价格已快速上涨。矿工被激励增加专用于采矿的系统数量获取最新,最强大的硬件,增加了资本投资,因此哈希率跟随价格上涨。得出的结果是哈希值的增加幅度大于比特币价格的平方。

 

价值增长与哈希率的关系

如表1所示,在最近的三个日历年中,比特币的哈希率增长了37倍,复合(日历年)年增长率为233%。这意味着每七个月增加一倍,或者比摩尔定律速度快三倍以上。

哈希率跟随价格,价格反映了安全性(这也取决于区块链和哈希率的长度)和稀缺性(存量与流通量或通货膨胀率的倒数),这是区块链长度的简单函数,每减半就增加一倍以上,每四个区块年一次。

 

面对困境,矿工的抉择

挖矿投入包括设备费用,维修费用,人力,电力以及比特币或其他加密货币在整个设备寿命期间的预期价格;各种研究表明,典型的资本支出比运营支出比例为1:1。

由于主要设备周期大约为两年,因此矿工们必须提前几年预测成本和未来比特币的价格,以证明新的资本投资的合理性。如果价格下降,他们可以关闭效率最低的设备(接近或者少于关机价),而只能使用具有最佳每千瓦哈希值的更新设备进行挖矿。可能还会产生季节性影响,许多矿工位于水力发电便宜的地区,水流更多时成本更低。如果某些矿工关闭了某些设备,效率更高的矿工将增加其比特币奖励的份额,因为采矿难度将降低。

资本支出是沉没的成本,因此矿工将在价格下降的情况下继续挖矿,只要他们能在扣除运营费用后获得正收益现金流(但是,如果现金紧缺,他们可能不得不推迟设备升级)。他们还可以通过使用比特币期权或期货的远期销售对冲预期的未来产量。

这种快速增长的全球哈希率是基于架构优化的专用于挖矿的ASIC计算机设计,性能,包装和效率以及矿池在寻找成本最低的位置方面进行优化工作方面取得的巨大进步的结果用于电力和冷却,并优化其设施设计。当然,另外是比特币价格长期长期大幅上涨的结果,自2011年初以来,价格已上涨了1000倍以上。

 

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