比特币挖矿及收益分析
目前，存在很多不懂比特币，更不知何为比特币挖矿的人进入比特币挖矿行列，原因是比特币挖矿服务人员已成产业，事实上，你只要投入资金，签订一系列协议，就可以取得比特币挖矿收入。目前，存在很多不懂比特币，更不知何为比特币挖矿的人进入比特币挖矿行列，原因是比特币挖矿服务人员已成产业，事实上，你只要投入资金，签订一系列协议，就可以取得比特币挖矿收入。
还是那句话，“不懂不投”。本文试图从比特币系统构架的设计，何为比特币挖矿，如何挖矿，以及比特币挖矿收入成本构成及收益计算等方面，对什么是比特币挖矿及挖矿投资风险与收益进行初浅的探索，以飨读者。如果此文能让读者不再误解比特币挖矿，甚至产生规范比特币挖矿行业的思想，则善莫大焉。
一、比特币的运行机制简介
如果要完全讲清楚比特币的运行机制，需要运用一定的计算机和密码学基础，因此，在此只是简单介绍一下比特币运行机制，尽量不涉及技术。
简单地说，比特币运行机制主要由节点及交易、区块及区块链、网络三个层级构成。节点进行交易，交易进入区块，区块组成区块链，节点相互关联组成网络。
1、节点
在http://Bitcoin.org网站上，可以下载一个叫“Bitcoin core"的节点软件（见下图），注册后，你的个人电脑就成为一个“完全节点（Full node）”。矿工就是一个完全节点。还有一种节点叫轻节点（nightweight nodes），比如，你的比特币钱包就是一个轻节点。
2、交易
支付与收取比特币，就是交易。具体交易如何实现，请参考我翻译的《比特币白皮书》第二节。
3、区块
事实上，比特币的交易过程，就是不断创造区块的过程。因为所有的交易会打包放入区块。区块限定在1MB，每个区块大概容纳4000个交易。
4、区块链
通过Hash指针将所有的区块联接成的一个链条，就叫区块链。
5、网络
所有的节点通过一些特定的算法链接在一起，形成了比特币网络。
简单地说，比特币的运行机制，首先是由节点组成了一个比特币网络；其次，这些节点相互交易比特币；其三，完全节点创造一个区块，并将交易放入这个区块；第四步，将写满交易的区块链接在已有的区块链上。
以上执行第三个步骤的节点，系统会奖励一定量的比特币，目前是12.5个，这就是比特币的创造或者说发行。这个步骤就是挖矿，这个节点，我们称之为矿工（miner）。我是一个老会计，我觉得矿工实际上就是会计——将分录（交易）登记进账页（区块），然后将账页按顺序装订成册（区块链）。
二、挖矿行业的形成
第一代矿工，挖矿工作都是在普通电脑上，通过CPU运算来完成的。
2010年，由于OpenCL的诞生，使得图形处理器（GPU）挖矿成为可能，很快，有人开始用显卡或GPU挖矿，速度比CPU挖矿快很多。接下来就是挖矿难度增加，CPU挖矿无利可图，全部矿工转到GPU挖矿。这是第二代矿工。
根据民间传说，2011年某个时期，游戏玩家们突然发现某个热门显卡采购非常困难，由此引发了比特币社区与游戏社区的摩擦，有趣的是，这反而宣传了比特币，一部分游戏玩家甚至因此成为矿工。
2011年，有人将“用于现场可编程门阵列（FPGA）的硬件设计语言Verilog”用于挖矿，GPU挖矿很快又无利可图。这是第三代矿工。
第三代矿工仅存在几个月，定制化的专用集成电路技术（ASIC）诞生，第四代矿工出现，这就是我们目前所谓的矿机，没有其他用途，只能用于挖矿，而且一种矿机基本上只能挖一种币，比如比特币矿机。
你可以自己买一个矿机，放在阳台上挖矿。我在网上就看到有人这样做。但由于矿机成本、电力成本和冷却成本的因素，大型的专业矿场开始出现在一些气温偏低、电力便宜及网络速度快的地方。从全球角度讲，矿场集中在冰岛、格鲁吉亚和中国，从中国角度讲，矿场集中在川西和内蒙。现在，中国公司控制的算力大概占全球的75%以上。
矿池。你可以一个人孤独地挖矿，但由于比特币挖矿的随机性，你可能非常不幸地挖几个月都没有挖到，然后非常羡慕地看着你的一位朋友在一个月内就幸运地挖到一个区块，获得12.5个比特币，加上交易费，收益比这个还多。这时，有人说，加入我们吧，只要你贡献了工作量，我们就把挖到的比特币按工作量比例分给参与的每一个人。这就是矿池，类似于小商人或农户互助保险组织，作用是降低寻找区块的概率波动，即降低风险。每一个矿池都有其自己的分配方式。有一些矿工会利用这种区别找准时机频繁跳池，以其获得更大收益，但这个操作比较辛苦，从我观察到的川西矿场来看，似乎没有人这样操作。
如今，在中国的矿场基本上都加入了某个矿池，比如，我知道的四川阿坝州的矿场很多是加入了BTCC矿池，内蒙的很多矿场则是加入了F2Pool矿池。原因是这样做基本上可以减少波动，锁定风险，对于投资来说，这是最重要的，而且，矿池费率都是0。
上图就是最近24小时挖矿结果图（数据来自http://www.qukuai.com/pools），AntPool、BTC.TOP、viaBTC、http://BTC.com、http://BW.com均为中国公司控制的矿池，一般来说，挖出区块数的比例就是算力比例，上述五个矿池总占比74.57%，F2Pool（鱼池）等矿池在上面没有显示，原因未知。
三、挖矿收益分析
根据传统的可行性研究报告，这个收益分析必须包含参数设定、收入、成本、费用、利润及敏感性分析，而且必须是动态的考虑收入成本变化趋势等因素。此类分析，我会将其作为附件置于文末，有兴趣可以仔细查阅。在此，为了更加直观，只是静态地计算2017年10月21日11:00时的收益率，供大家参考。
1、收入
理论收益：
根据 F2Pool 提供的数据，每一万算力每24小时收益约为2.1641个比特币（其实并不存在所谓“1比特币”这样的东西，有机会我可以说说这个）。
比特币价格：
40,187.53元（人民币，以下均为人民币元）。
现金流：（10,000算力，24小时）
2.1641×40,187.53＝86,969.83元
2、成本
矿机成本：
目前每1算力1071.43元，则10,000算力矿机成本为10,714,285.71元。假设每年折旧率为80%，则每天折旧费用为23,483.37元。
电力成本：
每1000算力每小时消耗电力1千瓦时，则10,000算力24小时消耗电力240千瓦时。根据川西平均电力价格0.35元每千瓦时计算，电力成本为84元。
管理费用：
根据相关协议，管理费用按电力算大约每千瓦时0.1元，则管理成本为24元。
财务费用：
假设融资80%，融资成本15%每年，则每24小时财务费用为3,522.50元。
其他费用：
冷却通风、厂房折旧或租赁、变压器改造等，属于一次性投入，以10,000算力的规模，投入大概是50万元，以使用三年，不计残值计算，每24小时约456元。
成本总计：27,569.87元
3、收益
每24小时的现金净流入82,883.33元，收益59,399.96元。
综上所述，现金回笼大概需要129天，每年收益约21,680,985.40元，收益率202.36%。考虑滚动投资矿机，则收益率将大幅增加。根据较为详细的测算，每年收益率保守估计在368%左右（即挖即售方式）。
四、风险分析
比特币价格波动风险。比特币历史上有过多次价格腰斩。
挖矿难度增加风险。主要来自挖矿算力的大规模增加。
政策风险。相关机构出动暴力机构，物理摧毁矿场，这种可能性极低。其他限制则效果不明显。
电费上涨风险。电网强力介入，打击电厂直供，则电价上涨0.1元左右。其他因市场原因上涨的可能性不大，因为川西电力富余的状况近五年内不会得到缓解。
税收风险。目前川西矿场据我所知，没有缴纳任何税款，如税务机关介入，所得税率为15%，即利润的15%将作为税款上缴
五、挖矿行业前景
根据目前川西挖矿现状，可以看出整个行业处于发展前期，属于草莽状态，行业自律，政府监管，管理模式等诸多因素均为无序开发状态，下一步将会如何发展？我们其实可以参照淘金行业的发展历程——由早期的个人操作逐渐演变为大公司专业化运作，这也将会是挖矿行业下一步走向吗？答案是肯定的。有人会问，比特币全部挖出来之后呢？在2140年以后，其实应该是在此之前，这些专业公司的业务将会由挖矿逐渐向系统维护服务提供商方面发展，即类似于中国的银联、支付宝或国际上的Paybay等，你可以想象一下他们在现代互联网金融中的地位。
六、我们应该怎么做
我们要进入挖矿行业，必须坚持正规化，合法化的道路，即使利润少一点。这样，才是投资的关键所在——把行业做好、做实、做到于国于民有利。
那么，第一步，注册公司，工商、税务、银行等手续齐全；
第二步，争取当地政府支持，尽量取得相关批文；
第三，与当地电网企业协商，取得正规用电手续；
第四，健全企业管理机构，建立正规会计账目，严格按照法律法规管理员工。
如果能做到以上四点，则能规避相应政策风险，相应融资能力也会加强，才能将我们的企业做成百年老店。
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