比特币产业链商业模式详解

据 Bitstamp 称，比特币价格突破 12,000 美元大关，创下去年 1 月以来的新高。业内人士表示，今年以来，受经贸争端升级、全球经济增长预期下调等多重因素影响，全球资本市场波动加剧，比特币呈现出特征。作为避险资产，吸引了众多投资者的目光。此外，Facebook计划发行加密货币Libra的消息大大增加了市场热情，吸引了更多投资者进入加密货币市场。

币价飙升刺激了矿机市场的神经。受巨大需求刺激，近期二手矿机价格依次上涨。随着比特币价格飙升至一万多美元，矿机行业迎来新一轮繁荣。近日，据彭博社消息，最大的虚拟货币矿机制造商比特大陆将恢复IPO计划，最早将于7月重启IPO，上市地点将从香港变更为美国。

今年1月初，彭博社报道称嘉楠耘智曾考虑在美国上市。另一位消息人士称，比特币矿机制造商亿邦国际在港交所第二次上市失败后，正在考虑在美国市场上市。这也意味着，2018年试图在香港主板上市的3家矿机厂商都有赴美上市的计划。

比特币最初的设计理念是基于密码学的去中心化网络。独立矿工通过工作量证明计算形成共识，维护网络运行并赚取利润。但是，币价上涨带来的收入增加，带动了比特币生产中专用挖矿设备（矿机）和联合挖矿服务（矿池）等商业模式的出现。

在交易环节，由于比特币网络的交易速度较慢，出现了交易所、托管等基于第三方信任的组织，提供类似于当前金融行业的功能，整个网络向中心化方向发展。在本报告中，我们介绍了这些行业的商业模式和技术细节。

▌比特币产业链逐步向中心化演进

2008 年，“中本聪”提出比特币是基于密码学的去中心化网络。独立矿工在自己家中使用PC，通过工作量证明形成共识，维护网络运行，获得收益。用户通过钱包实现点对点支付，整个交易不需要银行等可信第三方机构的支持。

随着比特币网络规模的扩大和币价上涨带来的收益增加，比特币网络遇到了矿工收入逐渐减少、交易处理速度缓慢等问题。为了解决这些问题，出现了新的商业模式，例如（1)专用挖矿芯片；（2)矿池；（3)矿场；（4)交易所）。整个网络向中心化方向发展。

矿机是专门用于挖矿的计算机（工作量证明计算）。矿机的特点是通过使用大量专用挖矿芯片进行并行计算，降低能耗比和计算设备硬件的性价比。

通过参与竞争性记账，比特币矿工获得比特币网络的奖励和交易发起人支付的交易费用。目前，矿工普遍加入一个矿池，参与共同挖矿。矿工在一定时间内能够获得的收益与矿机成本、电费、全网算力、自己贡献的算力、币价等因素有关。

矿池的主要功能是通过专门的挖矿协议协调大量矿工一起挖矿。挖矿成功的奖励首先支付给矿池，矿池根据每个矿工的贡献分配收益。矿池从中收取一定比例的费用。通过加入矿池，比特币用户一方面可以避免运行全节点；另一方面，也可以降低挖矿收益的方差。据 BTC.com 统计，目前排名前 6 的矿池垄断了 72.9% 的算力，不参与任何矿池的独立算力不到总算力的 3% .

矿场是为矿工提供托管服务的专用数据中心。矿场的作用是将矿机物理集中在电价较低的地区，从而以较低的电费获得更大的收益。在中国，一般选择内蒙古、四川、云贵高原、新疆等电力资源丰富、电价便宜的地方。据blockchain.info统计，2018年中国矿场占全球份额约58%。

交易所：为加密资产提供链下交易平台。由于比特币区块链区块大小设计的限制，每秒只能处理7笔交易，无法支撑快速上升的交易需求。于是，交易所应运而生。交易所主要提供：1)法币与加密资产的兑换服务；2) 不同加密资产之间的交换服务；3) 杠杆交易和其他融资服务。

▌产业链主要环节介绍

矿工：从 CPU/GPU 挖矿到 ASIC 挖矿

比特币、以太坊等主要加密资产采用哈希算力等工作量证明（Proof of Works）的形式进行竞争性记账。作为记账成功的奖励，参与记账的节点（矿工）收到1)交易发起者支付的手续费；2)比特币网络新生成的区块奖励（比特币）。矿工的主要成本包括1)哈希运算的电力消耗；2)矿机的初始成本和折旧。

比特币矿机是专门用于挖矿（Proof of Work计算）的计算机。该矿机的特点是采用大量专用挖矿芯片进行并行计算，实现的能耗远优于CPU/GPU等传统通用芯片。计算设备的比率和成本效益。

最新的 Intel CPU 挖矿性能为 20MHash/s，Nvidia 的 GPU 性能约为 400MHash/s。2012年，首款专用挖矿芯片烤猫BE100达到850GH/s，最新一代蚂蚁S15达到28TH/s（1T=1024G）。一方面，它已经下降到 GPU 的 1/10000。通过专用芯片以外的方法进行采矿在经济上不再可行。

以太坊等一些加密资产认为ASIC挖矿会损害加密资产社区的公平性，因此他们调整算法以限制ASIC挖矿的性能。这些加密资产的挖掘目前以 GPU 方式为主。

由于能耗比是矿机芯片的主要性能参数，矿机芯片一般采用最先进的半导体制造工艺生产。从台积电季度业绩披露中可以看出，矿机芯片与苹果手机芯片、英伟达GPU芯片一起，已经成为台积电7nm等最先进工艺的主要用户。除了采用最先进的半导体生产技术外，矿机厂商还通过采用自己开发的低功耗IP等方式降低整体功耗。

▌币价、在线算力、矿机销量的关系

我们注意到比特币价格和网络计算能力之间存在动态平衡。网络上的算力直接影响矿机的销量。

比特币价格上涨时：市场比较火爆时，预计挖矿收益增加，投资回收期缩短，带动矿机价格和销量上涨，新的计算能力将继续增加；直到某个节点，预计会增加新的矿机。如果回报期没有吸引力，一些矿工会退出并达到动态平衡状态。

比特币价格处于下行阶段：市场低迷时，预期挖矿收益减少，回笼期延长，矿机价格和销量下降，算力增速下降，部分矿工将继续退出；直到某个节点，单台矿机的经济效益达到一个向上的拐点，吸引矿工再次加入，达到动态平衡状态。

▌矿工：比特币网络的维护者和受益者

通过参与竞争性记账，比特币矿工获得比特币网络的奖励和交易发起人支付的交易费用。目前，矿工普遍加入一个矿池，参与共同挖矿。矿工在一定时间内能够获得的收益与矿机成本、电费、全网算力、自己贡献的算力、币价等因素有关。简化的回报公式如下。

► 矿机成本：矿工可以通过选择不同的矿机来控制矿机成本，但这也会影响矿机算力。一般新一代矿机成本较高，但算力贡献也较大。

► 电费：矿工可以选择在电费较低的地方挖矿，也可以通过加入电费较低的矿场来降低电费。

► 网络总算力：矿工无法控制。从长远来看，这取决于货币价格走势。币价上涨会导致总算力增加，最终达到均衡。

► 自贡献算力：取决于矿工的算力。但是，由于全网的巨大算力，单台矿机几乎不可能获得收益。因此，几乎所有矿工都选择加入矿池以增加节点算力和挖比特币的概率，进而通过矿池共享模式获得相应收益。

► 货币价格：矿工无法控制，取决于比特币市场状况。

▌矿池：算力逐渐集中

矿池的主要功能是通过专门的挖矿协议协调大量矿工一起挖矿。连接矿池的矿工，挖矿时与矿池服务器保持连接，与其他矿工同步工作。

矿池中的矿工分享奖励。成功挖矿的奖励将支付给矿池的比特币地址，而不是支付给单个矿工。一旦奖励达到一定阈值比特币挖矿盈利计算公式，矿池服务器将奖励支付给矿工的比特币地址。通常，矿池服务器会收取一定比例的矿池服务费用。

对于矿工来说，加入矿池与个人挖矿相比有两个好处。一方面，它可以避免运行比特币全节点所需的存储和带宽成本；另一方面，通过与其他矿工分享收益，可以提高挖矿收益的稳定性。2018年12月3日全网算力38.88EH/s左右，蚂蚁S9算力13.5TH/s，理论上一天可以挖 0.063 % 比特币。

据 BTC.com 统计，目前排名前 6 的矿池垄断了 72.9% 的算力，不参与任何矿池的独立算力不到总算力的 3% . 在过去的一年里，95% 的比特币是由矿池开采的。

▌矿池的商业模式和收益

挖矿成功的关键是首先找到全网难度的随机数。当矿池收到下一个区块的难度时，会将区块难度分成多个难度较低的任务，发送给矿工进行计算。矿工完成任务后，将结果提交给矿池。此过程算作矿工提交份额。假设全网难度要求n为100，即前100位为0，矿池可以给矿工分配一个任务，要求前30位为0，然后寻找所有的巧合提交的任务。前 100 位是目标值 0。

不同的矿机算力不同，矿池会根据算力分配不同难度的任务。比如A矿机额定算力5T，B矿机额定算力10T，那么矿池给A矿机分配任务，要求哈希难度前5位为0， B矿机的任务可能为0。就是哈希难度的前10位为0。

找前 10 位为 0 比找前 5 位为 0 困难得多，而且前 10 位为 0 成为合格目标值的概率也大于第一个为 0 的概率。 5个比特为0。因此，从概率上看，矿工B贡献正确答案的概率大于矿工A。

▌矿场：用于挖矿的数据中心

矿场是为矿工提供托管服务的数据中心。矿场的作用是将矿机物理集中在电价较低的地区，从而以较低的电费获得更大的收益。在中国，一般选择内蒙古、四川、云贵高原、新疆等电力资源丰富、电价便宜的地方。

据blockchain.info统计，2017年全球比特币用电量达到227亿千瓦时，其中中国矿场约占全球的70%。2017年9月4日，央行限制比特币交易所在中国的运营；11月，互联网金融办召开会议，讨论引导矿场退出问题。央行要求地方政府从电力供应入手，逐步缩小比特币矿场规模。在政策不利的情况下，不少矿场开始向海外转移。

由于矿场选址的两个条件：1)低电价；2)低温，加拿大、俄罗斯、冰岛等地区逐渐成为挖矿的首选地区。中国最大的两家矿场 Lebit 和 Microbit 在加拿大、冰岛和美国设立了分支机构。

挖矿业务的另一个压力来自比特币价格的下跌。2018 年 12 月 4 日，比特币价格为 3859 美元，较年初最高点下跌了 70%，这意味着从挖矿中获得的收入已经不足以支付诸如此类的挖矿成本。作为电费和管理费。许多中小型矿场由于成本压力，会选择退出市场。

主要交易所：Coinbase、Circle、火币、币安

兑换交易包括货币交易以及法币与加密资产之间的交易。盈利主要有两种方式：交易费和上市费。1)交易费用：概念类似于证券交易所，交易费用从千分之一到千分之四不等，视交易的实际情况而定；2)上币费：如果数字资产想要登陆交易所，需要支付一百万到千万元的申请费。

我们认为交易所可以分为两类。一类交易所重视合规性，只支持法币和加密资产的兑换，如Coinbase、Circle；另一类侧重于增加交易量和增加交易所的活跃度，如币安、火币等。我们认为合规是未来的大方向，交易所将努力获得更多的国家牌照来拓展业务。

Coinbase：最有价值的交易所，走向合规

Coinbase是美国知名的加密资产交易平台。它成立于2012年，总部位于美国旧金山。它目前拥有来自 33 个国家的 2500 万注册用户和 60 万月活跃用户。Coinbase自成立以来已完成7轮融资，融资总额5.25亿美元，最新估值80亿美元。投资方包括知名基金TigerGlobalManagement、UnionSquareVentures、AndreesenHorowitz、IDGVentures等。此外还有著名的传统金融机构纽约证券交易所、老牌金融机构USAA、美国主要金融机构、Bank of日本东京和日本三菱金融集团MUFG。

Coinbase 是专注合规的典型代表，在美国和全球几乎拥有所有合规牌照。

Coinbase依托合规牌照，开发全球加密资产全生态链和全球布局：

Circle：致力于打造加密资产生态系统

Circle成立于2013年，是一家提供加密资产交易平台和加密资产存储的初创公司。创始人是 Macromedia 的前技术总监 JeremyAllaire 和 SeanNeville。目前旗下业务包括CircleTrade场外交易服务、Poloniex交易平台、CircleInvest和CirclePay等。

Circle的主要投资者包括高盛、IDG资本、Pantera、中金公司、光大、百度等。2018年5月，Circle完成了1亿美元的E轮融资，投后估值30亿美元。

与 Coinbase 一样，Circle 的优势在于其完整的合规许可。

▌ 托管银行：加密资产市场的资产安全保障

传统资产管理市场主要包括三大金融机构：财富管理、基金管理人和证券公司。

► 财富管理：资金提供方，主要包括家族资产、养老金、私人银行、保险公司等；

► 基金经理：负责基金管理比特币挖矿盈利计算公式，主要包括公募基金、私募基金、VC/PE、HedgeFund等；

► 经纪商：提供资产标的和资产的流动性。传统金融业务托管银行负责为资产管理市场的各类参与者提供第三方资产托管服务。

目前，加密资产托管服务主要有四种：

► 个人离线托管：用户被保存在未连接互联网的离线硬件“钱包”中；

► 个人在线托管：用户通过在线“钱包”平台保管加密资产；

► 交易所托管：用户通过交易所交易加密资产时，交易所为用户提供加密资产托管服务；

► 第三方托管：用户委托第三方托管银行管理加密资产。

随着投资者逐渐加大对加密资产的投入，希望自己的资产安全得到保障，因此第三方托管人变得更加重要。

与传统资产管理市场中的托管银行类似，加密资产第三方托管人的主要作用是充当受信任的第三方，负责资产托管。此外，托管银行还可以完成代收代付、资金监管、抵押资产托管、股份登记、风控合规、交易监管、估值核算等功能。

加密资产托管银行主要通过多重签名的方式保证托管资产的安全。具体的商业模式主要有两种：全托管方案和协同管理方案。完整的托管解决方案将为托管资产准备 5 个私钥，所有这些私钥都归托管银行所有，并存储在 5 个不同的位置。5 个私钥中只有 3 个是正确的，具有操作托管资产的权限。

协同管理方案还将为托管资产准备5个私钥，但其中一个私钥归客户所有，另外4个私钥全部归托管银行所有。托管银行会将私钥存储在 5 个不同的位置。5 个私钥中只有 3 个是正确的，具有操作托管资产的权限。返回搜狐，查看更多