比特币挖矿 | 挖掘一个比特币需要多少钱？
听到“比特币”这个词，首先想到的就是它的价格。最近，比特币的价格一直在稳步上涨。比特币的价格有时大幅下跌，有时横盘整理。对于想要投资比特币的人来说，要预测比特币价格接下来是下跌还是上涨，就必须关注一个重要因素——比特币的挖矿成本。
那么，这次我们就来聊聊，比特币挖矿的成本受哪些因素影响，以及具体是如何计算的。
在我们了解基本概念的同时，让我们计算一下挖矿的成本。
1. 计算能力
定义：比特币挖矿能力，即矿机每秒可以进行多少次哈希碰撞。算力越高，可以挖到的比特币越多。单位为哈希/秒（h/s）。
计算能力的常见单位：
1EH/秒=1000PH/秒=10^18H/秒
1PH/秒=1000TH/秒=10^15H/秒
1TH/秒=1000GH/秒=10^12H/秒
1GH/秒=1000MH/秒=10^9H/秒
1MH/秒=1000KH/秒=10^6H/秒
1K小时/秒=1000小时/秒=10^3小时/秒
注：上面的^代表幂
目前网络算力为91.97EH/s，参考地址BTC.com。
热门的蚂蚁S17矿机额定算力为53TH/s，也就是5.3×10^13（10的13次方）H/s。
2. 难度
定义：为了维持大约每十分钟一个区块的生成率，生成新区块的难度会定期调整。
为了维持大约每十分钟一个区块的生成率，生成新区块的难度会定期调整。
如果出块速度加快，挖矿难度就会加大；如果出块速度变慢，挖矿难度就会降低。每生成2016个区块之后（大概两周），比特币系统就会根据近期的出块速度，自动重新计算接下来2016个区块的挖矿难度。
目前网络难度为13.69T，参考地址BTC.com。
图：2019年11月27日网络难度与算力
3. 与挖矿相关的计算
1. 开采的代币数量
一台矿机每天可挖出的比特币数量=一台矿机的算力/全网算力×每天产出的比特币总量
以蚂蚁矿机S17为例：
①矿机算力53TH/s；
②全网算力92.67EH/s，即92,670,000TH/s；
③ 根据比特币生产时间表（数据参考bitcoinblockhalf.com），在下一次比特币产量减半前，总共可以生产305688个比特币，需要169天。因此，每天比特币的总产量为305688/169=1808.805/天。
比特币生成时间线（数据来源：bitcoinblockhalf.com）
代入上面的公式，我们可以计算出蚂蚁矿机S17每天挖出的比特币数量：
53÷92670000×1808.805=0.00103449514
由此我们可以推导出每T算力每天可挖出的比特币数量为：
0.00103449514÷53=0.0000195188
由于每天产生的比特币总量会有轻微波动，所以我们只需要知道它是如何计算的。实时数据可以在BTC.com上找到。
图：2019年11月6日每吨每天产出的比特币数量
上述计算数据中1T*24小时可挖的比特币数量与BTC.com的数据有所不同，这是因为我们在计算每日比特币总产出量时，采用的产币天数为每日产币1808.805个比特币，而根据BTC.com的数据，当前每日产币量为1690.50个。
2. 挖矿耗电量（电费）
1个比特币的耗电量=挖1个比特币T所需的算力×每T比特币的耗电量
1T每小时可获得的BTC数量为：
0.0000195188÷24=0.00000081328
假设一个比特币在一小时内被开采，
1÷0.00000081328=1229588.825497T
蚂蚁S17矿机功耗为53T，2385W，也就是每T耗电45W，也就是说每T每小时耗电量为0.045kW。
功耗
1229588.825497TX0.045=55331.497148千瓦
假设电费为0.4元/度，挖1个比特币的电费为54973.9179297×0.4=22132.6元
注：这里未计算矿机成本及其他相关成本。
3.矿机折旧
矿机的折旧总是动态的，很难有准确的数据来计算，但可以估算出每两周一次（难度调整周期）。
矿机两周剩余成本=矿机成本÷（1+难度百分比）
两周矿机折旧=矿机成本-矿机剩余成本
因为每两周左右会调整一次难度，所以我们说的矿机剩余成本也是按照两周一个节点来计算的。
未来两周矿机折旧额=前两周矿机剩余成本-前两周矿机剩余成本÷（1+难度百分比）
以蚂蚁矿机S17为例，机器成本按1.8万元计算，假设2019年9月27日投入使用，那么未来两周内：
矿机两周剩余成本：
18000÷（1+1.95%）=17655.71元
矿机两周折旧：
18000-18000÷（1+1.95%）=344.29元
接下来的两周：
矿机剩余成本
17655.71÷(1+5.25%)=16775.02元
矿机折旧=17655.71-16775.02=880.69元
4. 矿机成本
假设两周（一个难度周期）挖出一个比特币，由于算力和算力是固定的，所以耗电量也是固定的，所以我们需要算出至少需要多少台矿机才能挖出它。
以蚂蚁S17为例，截止2019年11月27日，全网算力92.67EH，难度调整+5.25%。
每台矿机每天产出的币量
53T÷（92.67×1000000T）×1808.805（比特币每日总量）=0.0010345
每台矿机两周产出的币量
0.0010345×14=0.014483
两周挖一个比特币需要多少台矿机
1÷0.014483=69 个单位
近两周矿机折旧成本：
[18000-18000÷(1+5.25%)]×69=61952.494元
因此基于此，我们可以推断，在目前的计算能力条件下，
买一台53T的矿机，价格1.8万。
挖掘一个比特币所需的电力和采矿机成本大约为：
22132.6+61952.494=84085.094元。
以上只是针对新矿工来说的，成本看似高是因为我们按照当前难度调整的百分比来设置矿机的折旧成本，而购买机器的成本、电费以及近两周的难度提升都是比较高的。
5、全网矿机总数
按照目前网络算力92.67EH/s
假设全部都是 Antminer S17 矿机，大约有：
92.67×1000×1000吨÷53吨=1748490个单位
全球一天的用电量为：
1748490×2.385×24=100083567.6千瓦
6.计算未来的计算能力
根据BTC.com展示的算力增长数据，未来每两周预估一次算力增长百分比，由于算力会根据挖矿难度、矿机数量等因素变化，因此选取一个较长的时间周期，比如比特币四年减半周期。
过去四年间来自 BTC.com 的哈希率增长数据精选
过去四年每次调整计算的平均值为4.72%。
假设从2019年11月22日（最后一次难度调整日期）开始预估蚂蚁矿机S17未来一年的产币总量，随着全网算力的提升，单台矿机挖出的币数量在减少，必然伴随矿机的贬值，贬值率暂按每两周递减4.72%计算。
从上图我们可以得到如下图所示的内容：
综合以上测算，理想情况下，减半前190天，一台蚂蚁矿机S17可共计挖到0.15298472个比特币，耗电4350.24元，机器残值9147.3855元。
以上就是比特币挖矿成本的计算，数据主要参考了主流网站上能找到的相关数据，由于主要是理论数据计算，所有计算结果仅供参考，不能作为投资依据。
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