比特币减半启示录

比特币被誉为最稳健的非主权数字货币。 他的成功很大程度上归功于其发行机制和通胀控制。 在总供应量方面，比特币通过数学明确将总供应量限制在2100万。 因此，可以预见，比特币是稀缺的。 比特币供应如此稀缺的另一个原因是硬编码事件，奖励减半（或“减半”）。

矿工奖励减半每 210,000 个区块发生一次，或大约每四年一次，比特币的区块奖励减少 50%。 下一次比特币奖励减半（历史上的第三次）——预计将在 2020 年 5 月 12 日在第 630,000 个区块发生。 减半将使比特币的区块奖励（或“coinbase 交易”）从每个区块 12.5 BTC 减少到每个区块 6.25 BTC，并将供应通胀从 3.72% 降低到 1.79%。 比特币的通货膨胀率将首次低于大多数中央银行为其法定货币设定的 2% 的通货膨胀目标。 截至 2020 年 1 月 31 日，已开采（铸造）1819 万枚比特币，约占总供应量的 87%。

从历史上看，比特币区块奖励减半经常被认为是看涨的导火索，但历史会重演吗？ 本报告讨论了过去减半事件的趋势、比特币与其他商品的关系，以及对挖矿社区的相关影响。

一、简介

比特币是第一种在分布式结算层上结合了审查阻力、交易不变性和匿名性的数字货币。 理论上听起来不错，但我们怎么能确信比特币网络执行这些标准呢？ 答案可能在于比特币的“挖矿”过程，网络参与者——矿工——贡献计算资源来验证交易。 经过验证的交易数据被聚合到称为块的容器中，链接并记录在称为区块链的不可变分布式分类账上。 每个区块都以加密方式“链接”到网络，并包含：前一个区块的元数据、时间戳和交易数据。

平均每 10 分钟开采一次区块并将其添加到比特币区块链中，每个区块都会奖励成功验证该区块的矿工使用新铸造的比特币。 目前，每开采一个区块奖励 12.5 个比特币。 以平均每天 144 个区块的速度，将产生 1,800 个新比特币（年通货膨胀率约为 3.9%）作为矿工奖励并添加到流通供应中。 因此，根据比特币网络机制，2140年比特币的总供应量接近2100万个比特币。 比特币的货币政策使其通货膨胀率保持在较低水平； 到 2032 年，99% 的比特币供应量将被铸造出来。

被称为“比特币减半”，比特币奖励的数量在算法上每创建 210,000 个区块就会减少 50%，或者大约每四年减少一次。 值得注意的是，区块奖励并不是逐渐减少，而是在第 210,000 个区块被挖出后立即减半。 也就是说，挖出第629999个区块还有12.5个BTC的奖励，而第630000个区块只会产生6.25个BTC作为挖矿奖励。

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比特币产量此前有过两次减半，第一次减半发生在2012年11月28日，第二次减半发生在2016年7月8日。即将到来的第三次减半将发生在区块6,929,999，挖矿奖励将降至0比特币第 33 次减半，供应量上限为 20,999,999.9769 比特币。 根据截至2020年1月31日的区块高度615350，预计最后一个比特币将在2140年3月被开采。

二、历史分析

分析过去两次减半的历史，或许可以为我们揭示一个趋势，即牛市和熊市的出现与挖矿奖励减半之间的联系。 我们发现之前的牛市是在减半前12-18个月开始，到减半后12-18个月结束。 分析这些时间框架对我们理解这次减半具有参考意义。

上半年减半：2012 年 11 月 28 日

比特币的第一次减半发生在 2012 年 11 月 28 日的第 210,000 个区块，区块奖励从 50 个比特币减少到 25 个比特币。 假设每天开采 144 个区块，减半导致每日产出奖励从 7,200 BTC 减少到 3,600 BTC。

如图2所示，减半牛市始于2011年11月，结束于减半前一年的2013年12月。 比特币价格在此期间从低位到高位上涨了+50,162%。 但在2013年12月下旬开发时，比特币价格上涨趋势开始逆转，陷入多年熊市，跌幅为-80%。

第二次减半：2016年7月9日 第二次挖矿奖励减半发生在2016年7月9日第420,000个区块，挖矿区块奖励从25个比特币减少到目前的12.5个比特币。 按日计算，新挖出的奖励挖矿比特币数量从每天3600个减少到目前每天1800个比特币。

值得注意的是，第一次和第二次减半之间的时间仅为 1,316 天（3.6 年），比普遍估计的 1,460 天（4 年）短了近 150 天。 这种异常是由于2013年2月推出的第四代比特币矿机专用集成电路（ASIC）取代了原来的比特币矿机ASIC，挖矿算力的增长超过了比特币网络的挖矿难度调整。 . 可编程门阵列 (FPGA) 和 GPU 矿工。 尽管挖矿难度每 2016 个区块或大约每两周自动调整一次，以适应挖矿算力的增加，同时保持平均出块时间为 10 分钟，但该算法没有考虑异常快速的技术进步，例如 GPU 技术的飞跃和 FPGA 到 ASIC 矿工。 在矿机的这次迭代中，每投入一美元，就能产生比 GPU 多 20-50 倍的比特币，进而带动巨大的挖矿需求。

这场减半牛市始于九个月前，持续了整个2017年。2017年底，比特币价格涨至20000美元。 此次牛市从 2015 年 9 月 21 日的相对价格底部 213 美元开始，并持续到 2017 年 12 月 16 日的相对价格峰值 19,499 美元，即第二次减半后的 18 个月。 出现了 +9,054% 的增长。 与第一次减半类似，牛市之后出现了-80% 的跌幅，并于 2018 年 12 月触底。

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宏观视角

退后一步，两次减半事件之间的共性表明，比特币价格在减半事件前后有 2 年的上升趋势，随后是 12-18 个月，大约 -80% 的下降趋势。 2012 年 11 月第一次减半前后的相对价格峰值在 2013 年 12 月达到 1151 美元，几乎正好是减半事件发生一年后，近两年后，比特币价格在第二次减半前于 2015 年 8 月回落 81.5%，至 213 美元减半牛市周期开始。 下半年的牛市也在近两年半后的 2017 年 12 月结束，价格达到 19,499 美元的峰值。 与第一次减半类似，一年后的 2018 年 12 月下旬，价格回落了 83%，触底至 3,225 美元。 到2020年1月31日，价格部分回升至9300美元，同比上涨188%。

3.减半的重要性

“比特币是一种更典型的‘贵金属’。供应量不能改变以保持价值不变，供应量是预先确定的，因此价值会发生变化。随着用户数量的增加，价值也会增加。它有潜力创造一个正反馈循环；随着用户数量的增加，价值也会上升，从而吸引更多的用户，有利于价值的持续增长。” -中本聪

减半对于比特币满足稳健货币的定义至关重要。 由于比特币的发行量将减少 50%，比特币的供应将遵循通货紧缩（通货紧缩）曲线。 即将到来的减半将使年供应通胀率从 3.7% 降至 1.8%。 这标志着比特币的通货膨胀率将首次低于大多数中央银行为其各自法定货币采用的 2% 的通货膨胀目标。

事实证明，黄金等通货紧缩资产比法定货币等通货膨胀资产更能保值。 一个轶事是，法定货币自问世317年以来贬值了99.5%以上（注4）。 值得注意的是，这一价格下跌并不能解释白银的价格贬值，因为英镑最初被定义为 12 盎司白银。 换句话说，可以说是历史上最成功的货币的英镑，由于其通货膨胀的性质，现在的价值不到其价值的 0.5%。 又如，自1973年美国结束金本位以来，黄金价格已升值1760%，而同期美元累计通胀率为472.53%； 也就是1973年1美元的购买力是一样的。

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稀缺性和流动性

“作为一个思想实验，想象一种像黄金一样稀有的贱金属，但具有以下特性：单调的灰色，导电性不是很好，不是特别坚固，而且延展性也不是很好对于实用或装饰目的无用，还有特殊金属，神奇属性：可通过通讯渠道传送”（注5）——中本聪

中本聪著名的 2008 年比特币白皮书设想了一种可以作为电子现金使用的可证明稀缺数据。 通常，比特币被比作一种更类似于黄金或白银的商品，被称为“数字黄金”，但由于价格波动、规模限制和复杂的用户体验，目前难以与广泛采用的中心化支付系统竞争。 也就是说，许多比特币持有者坚信比特币作为一种价值储存手段的吸引力。 我们都认识到，现有的价值储存手段——黄金——与现代支付机制具有相似的局限性：很少有商家接受黄金进行支付； 而黄金的价格波动性较低，运输或修改交易的手段仅限于熔化和刮掉金条，极为不便。

虽然黄金不是理想的现代交易媒介，但它已成为人类最古老、最值得信赖的价值储存手段之一。 在很大程度上由于其稀缺性，黄金的价值随着时间的推移保持不变，通常用存量流量比 (SF) 来衡量。 SF 比率通过将其总流通供应量（库存）除以每年生产的数量（流量）来量化资产的稀缺性。

Stock-to-flow (SF) 认识到消费品的经济效用是在使用时实现的，但具有高 SF 比率的投资资产的效用在于它们的存储和最终转售。 作为参考比特币挖矿难度曲线，SF 比率为 50 的资产需要 50 年的当前生产率才能使当前库存水平翻一番。

SF 比率较高的资产具有较低的年通货膨胀率。 虽然黄金目前在流行金属商品中的 SF 最高，但比特币的 SF 预计将在 2024 年 5 月第四次减半后立即领先。比特币本身不是金属商品，但我们发现这是一个有影响力的比较，因为它具有相似的属性（例如价值储存、稀有性、货币功能、通过“采矿”生产）并被视为“数字黄金”。 重要的是，如果重大资源发现或技术进步允许更便宜的资源开采，则某些商品（包括黄金）的 SF 比率可能无法预测。 例如，发现大型金矿或采用新技术开采否则难以经济地获得资源的黄金，这两者都可能导致高于预期的产量。 比特币独特地受益于基于已知和当前网络参数供应的数学确定性。 此外，比特币的稀缺性可能被低估了，因为潜在的大量比特币供应无法获得、丢失或存储在无法偿还的钱包中，一些人估计这些钱包占总供应量的 7%-29%（1.5 亿至 600 万比特币）。 (注6、7、8、9)

对矿工的影响

“几十年后，当奖励太少时，交易费将成为（挖矿）节点的主要补偿。 我相信20年后，交易量要么很大，要么不大。” (注 10) – 中本聪

不过，减半不仅仅影响新比特币的供应。 市场参与者还应注意，矿业公司将受到影响，因为它们的收益和成本会根据变化进行调整。

减半后，由于提供新有效区块的奖励减少，矿工的收入将立即减少 50% 左右。 然而，这可能并没有那么简单，因为比特币的挖矿难度是定期变化的，网络衡量协议的挑战来调整生成有效区块所需的计算量，每两周调整一次。

值得注意的是，网络将在第 631,008 个区块进行挖矿难度调整，即第三次减半后的 1,000 多个区块，这意味着矿工将需要支付相同数量的工作量来获得一半的收益，直到网络难度在一周后调整（即竞争越少，难度越低，反之亦然）。因此，区块节点挖矿公司必须在难度调整前采取相应行动，以避免相关的财务风险。

随着减半的临近，比特币参与者应考虑以下影响：

• 预计矿工的比特币名义奖励将下降45%-50%，作为区块奖励，占挖矿总奖励的92%-96%，下降-50%；

• 比特币的价格表现将减半，因为包括设备和电力在内的运营成本基本保持不变，挖矿盈利能力可能面临巨大压力；

• 假设价格为 9,300 美元，则在 2020 年 5 月减半后，年度挖矿总收入将从 61 亿美元降至 31 亿美元；

• 随着网络参与者开始消化围绕区块补贴减半的低迷环境，预计交易费用将成为一个更加突出的话题； 和

• 如果矿工选择退出市场，网络的哈希率和安全性可能会下降，尽管如今比特币网络的安全性非常高，而且价格仍远高于一流的生产边际成本。

由于交易手续费只占整体区块奖励的4-8%，我们必须考虑更多的采纳交易手续费和交易量是否可以替代区块奖励补贴。 另外，四年的减半间隔是否足以让生态系统成长？

交易费用由比特币用户自行决定，较高的费用会激励矿工处理交易。 因此，交易费用和需求的根本性增长将变得比比特币自身减半更为重要。 虽然交易费用似乎并没有因为减半而直接增加，但平均而言，交易费用一直在增加。

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在目前的网络状态下，比特币没有必要用交易量或费用来补偿区块奖励补贴的减少，但未来可能会发生变化。

如图 8 所示，今年晚些时候，区块 630,000 的挖矿收入将减少 58,125 美元（假设 BTCUSD 汇率为 9300 美元）。 为了让矿业公司完全弥补收入损失，交易费用需要增长 19.7 倍。 假设平均每天 330,000 笔交易的总费用为 425,000 美元（基于 2019 年的平均值），这意味着每日交易量必须增加 1,970%，达到平均每天 683 万笔交易，或者每笔交易的费用增加 1,869%交易价格为 25.40 美元，以弥补减半带来的收入损失（见图 9）。

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这是我们预计在 2020 年减半后最关心的话题，但就目前而言，唯一有权完全补偿矿工收入减少的是比特币价格的按比例上涨。

四、总结与结论

前两次减半显示比特币价格在减半前 12-18 个月开始出现两年的上涨趋势，随后出现大约 -80% 的峰谷下降趋势。 最近的减半牛市持续了近两年半比特币挖矿难度曲线，并于 2017 年 12 月结束，当时价格最高达到 19,499 美元。 价格逐渐回落至-83%，并在一年后的 2018 年 12 月下旬触底至 3,225 美元。到 2020 年 1 月 31 日，比特币已部分回升至 9,300 美元，同比上涨 188%。

减半对于帮助比特币实现稳健货币的定义至关重要。 随着铸造过程经历 -50% 的收缩，比特币供应遵循通缩曲线。 事实证明，其他遵循通缩曲线的资产（例如黄金）比通货膨胀资产（例如法定货币）更有价值。 第三次减半预计发生在 2020 年 5 月 12 日，届时比特币的年度供应通胀率将从 3.7% 降至 1.8%。 % 通胀目标。 比特币规范规定，在2140年比特币总供应量接近2100万枚之前，2032年之前将铸造99%的比特币供应量，整体通胀率呈下降趋势；

黄金等存量流量比率较高的资产表现出较低的年通货膨胀率。 虽然黄金目前在流行金属商品中的 SF 最高，但比特币的 SF 预计将在 2024 年 5 月第四次减半之前领先。虽然比特币不是金属商品，但我们发现这是一个有意义的比较，因为比特币通常被认为是“数字黄金”，因为它具有相似的属性。

在减半之际，矿工的盈利能力可能会受到比特币价格表现的巨大压力，因为矿工的名义比特币收益预计将减少 45%-50%，而包括设备和电力在内的运营成本基本保持不变。

目前比特币不需要用交易量或交易费用来补偿区块奖励补贴的减少，尽管这可能在不久的将来会改变。 随着网络参与者开始消化围绕区块补贴减半的低迷环境，交易费用可能成为讨论的热门话题。 目前，唯一能够弥补矿业公司收入减少的是比特币价格按比例上涨。

总之，由于价格波动、吞吐量限制和复杂的用户体验，比特币目前难以与大规模采用的中心化支付系统竞争。 但总体而言，由于减半，许多比特币用户对比特币作为保值手段的吸引力保持坚定信心。