【AAX学院】维度101：挖矿、算力和比特币价格

比特币哈希率是指所有矿工共同解决 BTC 网络中的数学难题的速度。

每秒哈希值 (H/s) 用于衡量计算能力。自 2009 年比特币问世以来，该指数呈指数级增长。

比特币的算力在防御 51% 攻击方面发挥着重要作用，因为网络的算力越高，黑客就越难接管生态系统。

算力越高，矿工在 PoW 网络中出块的难度就越大，反之亦然。

虽然比特币减半可能会导致短期计算能力下降，但从长期来看，随着更多矿工加入网络，计算能力可能会增加，从而导致竞争加剧。

根据历史数据，BTC的算力与价格存在高度正相关。

然而，在长期的熊市中，这两个变量之间的相关性可能会变为负数。

什么是“哈希率”，它对比特币意味着什么？

在使用工作量证明 (PoW) 共识算法的区块链网络中，矿工需要利用他们的计算能力来解决复杂的数学问题，以验证交易并将新的交易添加到去中心化账本中。块。

算力（也称为哈希算力或哈希频率）是指矿工的矿机解决数学难题的速度。

一种数字货币的总算力是所有接入数字资产网络的挖矿设备的算力之和。

矿工在 PoW 网络中生成新区块时需要解决的数学问题也称为哈希。同理，衡量算力的最基本单位是每秒哈希数（H/s）。

虽然这种量化在比特币的早期非常有效，但 BTC 网络在过去 11 年中显着增长。

这一时期，挖矿技术发展迅速，高性能专用集成电路（ASIC）设备成为比特币挖矿的主流，这也带动了BTC社区引入新的单位来量化算力。

目前，每秒万亿哈希 (TH/s) 是计算能力的标准单位。以下所有算力单位可供参考：

每秒 1 个哈希 (1 H/s)

每秒 1000 次哈希 (1 kH/s) = 1,000 H/s

每秒 100 万次哈希 (1 MH/s) = 100 万 H/s

每秒 10 亿次哈希 (1 GH/s) = 10 亿 H/s

每秒 1 万亿哈希 (1 TH/s) = 1 万亿 H/s

每秒 1000 万亿次哈希 (1 PH/s) = 1 万亿次 H/s

每秒 100 万万亿次哈希 (1 EH/s) = 1 quintillion H/s

即使在力单位方面，也可以将较大的单位转换为较小的单位非常容易，只需将较大单位的值乘以 1,000（例如 10 TH/s x 1,000 = 10,000 GH/s）。

计算能力和安全性

比特币网络的总计算能力影响着数字货币生态系统的许多方面。

为了更好地理解这一点，让我们首先描述计算能力在工作量证明网络中的主要功能：安全性。

矿工需要利用他们的计算能力来解决 PoW 生态系统中复杂的数学难题，从而将新区块添加到链中。向区块链添加一个新区块。

如果网络犯罪分子试图接管比特币网络，他必须购买算力等于或大于 BTC 生态系统总算力 51% 的挖矿设备比特币挖矿计算能力，才能成功实施 51% 攻击。

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因此，为了接管数字货币网络，攻击者必须进行大量投资。当计算能力较低时，恶意方更有可能成功，因为只需少量投资。

对于比特币这样的主流数字货币比特币挖矿计算能力，数以百万计的矿机不断运行以保护网络，黑客组织几乎不可能拥有成功进行 51% 攻击所需的计算能力。

对比特币网络进行 51% 攻击的成本（示例）

在撰写本文时，比特币网络的总计算能力为 111EH/s。

因此，攻击者必须拥有至少 116 EH/s 的计算能力才能发起 51% 攻击以接管网络。

假设黑客使用相同的挖矿设备，价格为 1,636 美元，哈希率为 70 TH/s。

攻击者必须购买 1,657,143,000,000 件设备，花费超过 2 美元7.1 亿美元。

这需要黑客进行大量初始投资，但这笔钱甚至不足以支付矿机运行的电费。所有设备的运营成本为每小时 464,000 美元（基于 2.8 kW 的功率和 0.每千瓦时 1 美元）。

如果恶意方想要控制比特币网络一周，51% 攻击的总成本将增加到 7800 万美元。

对比特币网络进行 51% 攻击的成本（示例）

在撰写本文时，比特币网络的总计算能力为 111EH/s。

因此，攻击者必须拥有至少 116 EH/s 的计算能力才能发起 51% 攻击以接管网络。

假设黑客使用相同的挖矿设备，价格为 1,636 美元，哈希率为 70 TH/s。

攻击者必须购买 1,657,143,000,000 件设备，花费超过 2 美元7.1 亿美元。

这需要黑客进行大量初始投资，但这笔钱甚至不足以支付矿机运行的电费。所有设备的运营成本为每小时 464,000 美元（基于 2.8 kW 的功率和 0.每千瓦时 1 美元）。

如果恶意方想要控制比特币网络一周，51% 攻击的总成本将增加到 7800 万美元。

计算能力如何影响比特币挖矿？

比特币采用 PoW 共识算法，矿工之间相互竞争生成新区块，以赚取区块奖励。

在 BTC 网络上，生成一个新区块大约需要 10 分钟。

为了将出块时间保持在 10 分钟，比特币网络采用自我调整机制，每 2016 个区块调整一次挖矿难度，大约需要两周时间。

如果生态系统中的总算力增加，比特币网络将增加矿工寻找新区块的难度，将产生新区块的时间保持在 10 分钟左右。

因此，可以肯定地说，网络的总算力对比特币的挖矿难度影响很大。

比特币的价格与算力有关吗？

比特币的算力与数字货币价格的关系一直是数字资产领域的热门话题。

相关性 101：

如果比特币的价格和算力的相关系数为 1，则表示它们始终保持相同的趋势。

相关系数越高，两个变量之间的相关性越强，反之亦然（例如相关系数为0，表示BTC的算力和价格无关）。

这两个变量之间也可能存在负相关。相关系数为-1，说明比特币价格与算力之间存在很强的相关性，但趋势相反。

Cointelegraph 数据显示，比特币的算力与价格确实存在高度相关性，2016 年相关系数为 86.@ >2%，2017 年相关系数为 91.5%。

虽然数字资产价格和网络算力在 2016 年和 2017 年趋势相同，但在 2018 年熊市期间，相关性变为负数（-66.@> 2%）。

然而，2019年“数字货币寒冬”结束后，BTC算力与价格的相关性再次转为正相关，年相关系数为59.5%

数据显示，比特币的价格和网络的力量之间通常存在高度的正相关关系。然而，长期的熊市可能会迅速将相关性转为负值。

比特币减半对 BTC 算力的影响

随着 2020 年 5 月减半的到来，谈论比特币减半及其对 BTC 哈希率的潜在影响非常重要。

比特币减半，每四年将区块奖励减少 50%，是数字货币生态系统中的一件大事。

目前，成功解决数学难题并将新区块添加到 BTC 链的矿工将获得 12.5 BTC 的奖励。今年减半后，矿工在同等条件下只能获得6.@>25 BTC。

这对矿工来说真是个坏消息（同样的努力，收入减半）。部分矿工，尤其是利润微薄的矿工，只能停工，短期内会降低比特币网络的算力。

但一直以来，比特币减半有力推动了牛市的到来。假设这种情况再次发生，更多的矿工将加入网络，试图从价格上涨中获利并利用竞争力较弱的现状。

因此，比特币减半在短期内会对算力产生负面影响，但从长远来看可能会导致算力上升。

比特币历史算力简介

中本聪在 2009 年创建比特币后，只有少数数字货币爱好者作为矿工维护网络。

当时，数字货币领域还没有 ASIC 矿工。因此，矿工使用普通的计算机硬件来维护比特币网络。

直到 2010 年初，BTC 网络的总计算能力超过 10 MH/s，大致相当于今天 150 美元 GPU 的计算能力。

随着人们开始接受比特币和臭名昭著的 Mt.Gox 数字货币交易所上线，BTC 的网络哈希率在 2010 年呈指数级增长，到年底达到 117 GH/GH。 s，而数字货币的算力在一年内增长了 11700 倍。

除了偶尔下降之外，数字资产的哈希率继续增长，直到 2012 年 11 月 28 日比特币第一次减半。

BTC 的哈希率在大约三周内从 27TH/s 下降到 18TH/s，因为一些矿工由于区块奖励减少 50% 无法继续运营。

尽管短期内算力下降，但比特币网络的算力持续增长。 2018 年 11 月，第一次崩盘发生在市场见顶时，熊市来了，数字资产的价格低至 3,100 美元。

因此，矿工在熊市中挣扎求生，大量矿工退出比特币网络。短短 30 天，BTC 算力从 60 EH/s 下降到 34 EH/s。

到 2019 年 3 月，算力开始稳定并达到 50 EH/s，到年底逐渐增加到接近 100 EH/s。 2019年3月算力开始趋于稳定，达到50 EH/s EH/s，年底逐渐增加到接近100 EH/s。

2020年，BTC算力将持续增长。但是，可能是受 COVID-19 大流行的影响，算力在 3 月初停止了上升趋势，从 3 月 5 日的 133 EH/s 下降到 3 月 20 日的 85 EH/s。

然而，在 3 月 20 日触及最低点后，BTC 的哈希率急剧回落，截至今天升至 111 EH/s。

比特币矿池算力分布

在比特币网络中成功生成区块就像中了彩票一样。增加获得区块奖励的机会。

因此，BTC网络基本划分为大型矿池，排名前四的矿池占总算力的65.6%。

根据 BTC.com 数据，独立（或未知）矿工仅占总数的 0.4%。

算力：比特币生态系统的重要组成部分

对于像比特币这样的 PoW 区块链，算力在生态系统中起着至关重要的作用。

生态系统中的计算能力越强，就越能更好地保护网络免受 51% 攻击。

历史数据表明，比特币的价格与计算能力之间通常存在高度正相关。

但同样的数据表明，在长期的熊市中，这两个变量之间的相关性可能会变为负数，这意味着 BTC 的算力和价值呈相反的趋势。

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