比特幣關機價與加密貨幣經濟模型探討

近期，比特幣價格一度跌破5.4萬美元，觸及部分礦機的"關機價"。數據顯示，當比特幣價格降至5.4萬美元時，僅有效率超過23W/T的ASIC礦機能夠盈利，只有5種型號的礦機可以勉強維持。這意味着如果價格繼續下跌，一些抗風險能力較弱的小型礦工可能會選擇退出止損。當這些礦工退出時，往往會拋售比特幣換取現金，同時低價出售礦機，進一步推動比特幣價格下跌，這種現象被稱爲"礦工投降"。

所謂關機價實際上就是比特幣礦機挖礦的成本價。要理解這個成本價是如何計算的，我們需要先了解比特幣的經濟模型和工作量證明(PoW)機制。

比特幣設定了2100萬的總供應量上限，約每10分鍾產生一個區塊，獎勵礦工一定數量的比特幣。最初每個區塊獎勵50個比特幣，之後每21萬個區塊(約4年)獎勵減半。最近一次減半發生在2024年4月23日，區塊高度達到84萬時，獎勵降至每個區塊3.125個比特幣。除了區塊獎勵，礦工還能獲得交易手續費，通常每筆交易的手續費在0.0001到0.0005比特幣之間。手續費由市場決定，使用比特幣轉帳的用戶越多，礦工就越忙碌，如果手續費設置過低，交易可能會被忽略。

比特幣網路中的交易首先進入內存池。礦工從中選擇一組交易，試圖組成新的區塊。這需要找出一個特定的隨機數，與區塊數據結合生成滿足網路難度要求的哈希值，這個過程就是"挖礦"。誰先計算出符合條件的哈希值，誰就獲得記帳權，即挖礦成功。難度目標每2016個區塊(約兩周)調整一次，以保持平均出塊時間在10分鍾左右。因此，全網算力越大，難度目標就會越高。

算力是比特幣礦機挖礦的能力，即每秒能進行多少次哈希運算。目前算力單位通常採用TH/s，即每秒1萬億次哈希。全網算力約爲630 EH/s，即每秒6.310^20次哈希。因此，每T算力每天理論上能挖到810^(-7)個比特幣。對礦工而言，除了礦機購買和運營管理費用外，主要支出是挖礦的電費。以螞蟻S19 pro礦機爲例，額定算力110 T，額定功耗3250 W，可以推算出每T算力每天耗電0.709 kW。不同地區電費差異巨大，按0.055美元/千瓦時計算，一個比特幣的成本在5萬美元左右。

需要注意的是，上述計算基於全網算力保持在630 EH/s的假設。一旦出現"礦工投降"，全網算力下降，挖掘一個比特幣的成本也會隨之降低。相反，如果比特幣價格漲，礦工利潤增加，全網算力就會上升，挖掘成本也會相應提高。

因此，比特幣的"關機價"實際上是市場調節和礦工博弈的結果，這一切都建立在比特幣簡潔而有效的經濟模型之上。

在以太坊和Solana等採用權益證明(PoS)機制的公鏈中，經濟模型有所不同。PoS機制下，參與共識出塊的節點需要通過質押一定數量的平台代幣來獲得資格。平台會向這些節點發放代幣作爲區塊獎勵，激勵它們維護網路穩定。在PoS中，通過質押參與網路共識的節點通常被稱爲驗證者。

對於無限增發代幣的平台(如以太坊和Solana)，還需考慮通脹問題。代幣增發通常通過驗證者區塊獎勵實現，而銷毀則通過交易費等方式進行流動性回收。增發與回收需要達到平衡，以維護經濟穩定。

此外，PoS平台的代幣具有生息功能，因此部分平台還設計了委托質押機制，可以降低市場上代幣的流通量，有助於維護經濟穩定。流動性質押通常是第三方協議基於委托質押設計的，其年化收益率(APR)來自質押的區塊獎勵和最大可提取價值(MEV)。

以太坊網路初始供應量爲7200萬，當前總供應量約爲1.2億。2022年9月以太坊從PoW轉爲PoS後，年增發量從484萬ETH降至301萬ETH，通脹率從4%降至2.5%。實際上，由於EIP-1559規定每筆交易會燃燒部分ETH作爲基礎費用，以太坊大部分時間處於通縮狀態，平均通縮率爲1.4%。

在以太坊網路中，成爲驗證者需質押32個ETH。驗證者的獎勵包括區塊提議者獎勵、投票獎勵和同步委員會參與獎勵，具體分配與驗證者的有效餘額和活躍驗證者總數有關。

由於以太坊質押門檻較高且不支持委托質押，市場上出現了流動性質押協議，如Lido的stETH。這些協議允許用戶質押任意數量的ETH，並獲得可隨時兌換的質押憑證。目前，以太坊網路中質押的ETH約爲3254萬，佔總供應量的27%，其中Lido貢獻了980萬，stETH佔質押ETH的30%。

Solana網路初始供應量爲5億，當前總供應量約爲5.8億，流通量4.6億。Solana的初始通脹率爲8%，每年遞減15%，長期通脹率爲1.5%。

Solana網路對驗證者的最低質押金額沒有要求，但投票權力和質押獎勵按質押金額比例分配。Solana支持委托質押，用戶可將SOL質押給現有驗證者分享收益。目前有1500個驗證節點，平均年化收益率約7%。

驗證者通過提交正確投票和提議區塊獲得積分，積分可在每個時段結束時兌換成SOL獎勵。區塊獎勵包括交易費用的50%，另50%被銷毀。

與以太坊不同，Solana網路中流通的SOL質押比例超過80%，但流動性質押代幣僅佔質押供應量的6%。這主要是因爲Solana原生支持委托質押，且DeFi生態還處於早期階段。Jito是Solana網路流動性質押的領先平台，將用戶的SOL委托給支持MEV的驗證者節點，將MEV收益作爲額外獎勵分配給質押者。

總的來說，經濟模型是區塊鏈長期運行的關鍵設計。相比PoW公鏈，PoS公鏈的經濟模型通常更爲復雜，需要考慮質押機制、激勵機制、通脹參數和代幣功能等多個方面。大多數新公鏈選擇PoS而非PoW，主要是因爲PoS更節能、性能更好，且在相同成本下提供更高的安全性。然而，PoS也面臨財富集中的問題，因爲最大的利益相關者往往能獲得最多回報。