1. 比特幣減半概述
1.1 比特幣第三次獎勵減半
“減半後比特幣每年供給增長率約為1.7%；區塊鏈礦業生態受其影響較為嚴峻
5月12日凌晨3點23分，比特幣在區塊高度630,000正式完成區塊獎勵減半，首個減半的區塊由螞蟻礦池AntPool播報，爆塊獎勵6.25BTC，交易手續費約0.91BTC。
鑑於前兩次減半週期中比特幣的飆漲行情，市場對於第三次減半的市場態度較為樂觀。但從當前的減半資料看，比特幣價格並未出現預期大幅上漲的走勢。
1.1.1 比特幣減半週期總結（截止5月18日）
來源：TokenInsight
作為資產配置的一個型別，第三次減半後比特幣每年供給增長率約為1.7%，低於黃金2019年的4.8%1，及美國2019年狹義貨幣（M1）增長率的4.44%2。而對比特幣第三個減半週期來說，市場中存量資金博弈激烈，比特幣價格支撐需要後續新晉投資者的加入。
減半對區塊鏈礦業生態造成的影響遠超市場中其他產業鏈：挖礦成本急劇上升；礦工手續費收入加速上漲；部分低效礦機被批次淘汰；礦業上下游例如礦場、礦池、礦機廠商將加速洗牌，2020將是礦業迭代轉型的關鍵年份。
1. 2019年黃金供應量：https://www.gold.org/cn/goldhub/research/gold-demand-trends/gold-demand-trends-full-year-2019
2. 美國M1年度變化：https://fred.stlouisfed.org/series/MANMM101USA657S
2. 區塊鏈礦業發展概況
2.1 比特幣礦業市場
“中國月均雜湊率或有所下降，美國搶佔市場份額
劍橋大學另類金融中心（Cambridge Centre for Alternative Finance; CCAF）釋出的比特幣耗電指數（CBECI）相關資料顯示，截至2020年5月7日，全球一年耗電量20863萬億瓦/時（TWh），比特幣礦業一年的耗電量預估為69.03TWh，佔比0.33%。
2.1.1 比特幣礦業耗電指數
來源：Cambridge Centre for Alternative Finance，TokenInsight
CCAF指出，雖然CBECI比大多數網路資料準確，但其準確性依舊有限。由於無法確定比特幣網路的精確能耗，因此 CBECI 提供了一系列可能性，包括最低年耗電量以及預估年耗電量。
最低年耗電量即假設礦工使用當前最高效的礦機進行挖礦，預估年耗電量則是假設礦工同時使用新舊礦機，而不是單一的某種礦機進行挖礦。
TokenInsight發現，在2020年3月12日市場遭遇大跌後，比特幣礦業最低年耗電量指數出現下降，預估年耗電量則更為明顯。同時在減半後，預估年耗電量也出現了下降趨勢。
我們認為，比特幣預估耗電量能在一定程度上反應出礦工們的情緒。影響比特幣礦業的原因主要是比特幣價格和挖礦獎勵。市場不樂觀時，礦工的態度也會消極。
此外，由於減半的影響，礦工對市場後市預期會有所下降。因此會出現礦工逐步選擇關機，導致比特幣礦業耗電量緩慢下降。
從CCAF預估的各國每月平均雜湊率來看，中國的比特幣雜湊率佔比持續佔據高位，整體保持在65%以上。
截至2020年4月，當前美國是雜湊率佔比第二高的國家，佔比7.24%；排在第三位的俄羅斯佔6.9%；哈薩克、馬來西亞和伊朗分別佔據了6.17%、4.33%和3.82%的全球市場。
2.1.2 各國每月平均雜湊率
來源：Cambridge Centre for Alternative Finance，TokenInsight
另一方面，從2019年9月開始，中國的雜湊率佔比呈現出緩慢下降的趨勢，目前已從75.63%下降至65.08%；而美國開始發力，從4.06%漲至7.24%，上漲78.33%。
出乎意料的是，哈薩克目前的雜湊率佔比為6.17%，相對2019年9月的1.42%上漲334.51%。
2.2 礦工邊際收益（%）
“減半後上一代礦機基本到達關機價位，未來將以新一代礦機為主
TokenInsight透過引入兩個指標分析礦工收益，分別是礦工邊際收益（Miner’s Profit Margin）和礦工邊際生產成本（Marginal Cost of Creation）。礦工邊際生產成本計算公式如下：
其中 Block Reward 表示每日比特幣網路產生的區塊獎勵（以比特幣數量表示，減半前此數值為1800，減半後為900，但根據情況有所變動）；Transaction Fees 為每日比特幣網路交易手續費；Hashrate 為雜湊算力；Power Efficiency 為算力功耗；Electricity 為電價；Operation Costs 為經營成本。此公式展示挖出1個比特幣礦機的生產成本。礦工邊際收益為比特幣價格扣除生產成本後所佔生產成本比例。
以新一代礦機如螞蟻礦機S17+為例，若電費為0.08美元（摺合人民幣0.56左右），邊際生產成本（經營成本比例15%）在減半前為5,300美元，減半後升至9,300美元左右。
礦工邊際收益（經營成本比例15%）在減半前保持在40%左右。減半後，礦工邊際收益降至3%附近，基本是無盈利狀態。
2.2.1 比特幣邊際生產成本與邊際收益（螞蟻S17+；電費0.08美元）
來源: TokenInsight
上一代礦機以螞蟻S9系列礦機為例，其邊際收益與邊際生產成本如下圖顯示。
若電費為0.035美元（摺合人民幣0.25左右），礦工邊際收益（經營成本比例15%），螞蟻S9系列礦機邊際收益在減半前維持在45%左右，但在減半後一下跌破0，到行情平穩後才保持在4%左右。
礦工邊際生產成本在減半前為5,300美元，減半後升至9,300美元左右。
2.2.2 比特幣邊際生產成本與邊際收益（螞蟻S9；電費0.035美元）
來源：TokenInsight
也就是說，若礦工使用螞蟻礦機S17+，需控制電費在0.08美元以下或降低經營成本才能保持盈利；若使用螞蟻S9挖礦，需控制電費在0.035美元以下或降低成本才能保持盈利。
TokenInsight認為，比特幣邊際收益跌破0並不意味著礦工一定虧損，不同礦工的礦機購買價格、電費、運維成本各有不同，其對礦工更大的意義是作為考量當下區塊鏈挖礦市場的指標。
對礦工來說，頻繁開關機會對礦機、供電系統帶來較大壓力，增加損壞率，影響收益。另一方面，也會在極端行情造成較大損失。
當邊際收益跌破0時，礦工及相關產業需要預估後市，並隨之調節生產狀態，採用水冷技術、原有礦機降頻、降低運維成本等措施，從而降低生產成本。也不排除存在適時調整礦機狀態，選擇關機或保持虧本挖礦但採用金融手段對沖的模式，穩定收益。
3. 減半對區塊鏈礦業的影響
3.1 減半熱度
“Google Trends 表明減半熱度暴增，非洲和歐洲地區最為熱情
根據谷歌趨勢（ Google Trends）資料，目前比特幣減半（Bitcoin Halving）的搜尋量在減半一週內達到了峰值100，搜尋量超此前峰值（2016年7月3日—6日，比特幣第二次減半前）逾9倍。
3.1.1 比特幣減半谷歌趨勢
來源: Google Trends
另一方面，截至5月30日，近30天的谷歌趨勢顯示：非洲和歐洲是本次對比特幣減半最為熱情的地區。在近30日的熱度搜尋Top5地區中，奈及利亞的搜尋熱度最高，其次是瑞士和斯洛維尼亞。
3.1.2 比特幣減半國家/地區搜尋熱度
來源: Google Trends
TokenInsight認為，歐洲對數字資產的態度素來較為開放。而作為非洲最大經濟體的奈及利亞，國家貨幣通貨膨脹嚴重，監管寬鬆且有足夠的年輕受眾，驅動著數字資產在非洲的發展。
3.2 比特幣價格
“價格回暖，減半後市場情緒相對樂觀
從下圖可以看出， 在比特幣完成減半前後2000個區塊內，其價格波動劇烈，在區塊高度629,950附近達到峰值，但隨後出現大幅下降。正式減半後，比特幣價格緩慢上漲，完全收復前期跌勢，並試圖再度衝擊10,000美元關口。
3.2.1 比特幣價格
來源：Byte Tree，TokenInsight
TokenInsight認為，越臨近減半時刻，投資者情緒越不穩定，價格浮動也會更加劇烈。投資者對減半寄予期望較大，市場回暖並且穩定後，投資者信心再度加強，進一步推動了行情。
3.2.2 比特幣永續資金費率
來源：Byte Tree，TokenInsight
永續資金費率也能表現出市場的積極態度。比特幣減半前，永續資金費率結束了兩個月的負值狀態，上升到了正值。儘管後續因價格波動有輕微變化，但目前仍保持在0.01%左右。
3.3 比特幣全網難度
“減半後挖礦難度下降6%，為歷史上第16大跌幅
5月20日，比特幣挖礦難度在減半後第一次調整。本次調整難度下降6%，為比特幣挖礦歷史上下調幅度第16大的調整。
3.3.1 全網難度Top20跌幅排行
來源：BTC.com，TokenInsight
減半前後全網算力在100EH/s上下波動，減半後最低到達81.65EH/s。
截至5月21日10時，比特幣全網算力約為94.37 EH/s，挖礦難度15.14T。距離調整預計還有15天3小時，下次挖礦難度繼續下調7.51%至14.00T。
3.3.2 比特幣價格與全網算力走勢
來源 TokenInsight
3.4 平均出塊時間
“減半後平均出塊時間下降約20%，全網算力或繼續下降
從時間上看，2020年比特幣平均出塊時間在3月份前一直600秒上下波動；進入3月份後，平均出塊時間出現大的漲幅，在3月大跌後達到800秒；隨著後續比特幣價格的上漲，出塊時間迴歸到500秒左右的區間，減半後則再度下降至800秒附近。
3.4.1 平均出塊時間
來源：Glassnode，TokenInsight
儘管價格基本與3月持平，但在減半行情下，比特幣出塊時間明顯受到較大影響。同時也應證了減半後全網算力的變化。
TokenInsight認為，目前並不能直接觀察到全網算力，但可以從平均出塊時間和難度來計算。根據平均出塊時間分析，比特幣全網算力在減半後經歷了顯著下降。
減半前1000個區塊（約一週）的平均出塊時間為560秒，減半後1000個區塊為689秒，同比上漲約20%，表明在此期間已有大約20％的網路雜湊率逐漸消失。
而若陷入比特幣價格保持不變，且豐水期未到的尷尬情況，全網算力將繼續下降。
3.5 礦工收入
“鏈上交易數穩中有升，投資者情緒較為樂觀
從鏈上交易數看，減半前後比特幣鏈上交易數儘管波動較大，但整體表現出緩慢上漲的狀態。
由於比特幣在減半後並沒有出現預期下跌狀態，在消化完減半資訊後，市場中原先處在觀望狀態的投資者正逐步進場，整體交易情緒偏向樂觀。
3.5.1 比特幣鏈上交易數
來源：Byte Tree，TokenInsight
比特幣鏈上每50個區塊平均交易數
“減半後交易手續費如預期上漲，但礦工以手續費為生道阻且長
礦工收益目前仍主要取決於區塊獎勵而非交易手續費。隨著比特幣全網算力不斷攀升，挖礦獎勵越來越少，因此交易手續費也越來越高，才能在一定程度上彌補減半帶來的收入損失。
下圖展示了比特幣網路在減半前後交易手續費，每筆交易的平均費用及手續費佔比的走勢。
從圖中可以看出：減半前後，區塊高度在減半前後50個區塊內，比特幣交易手續費已經出現明顯上漲。區塊高度630,050附近，總交易手續費下降到低點，但隨後仍保持上升趨勢。
區塊高度到達631,000區間時，比特幣網路的交易手續費出現短暫性小高峰，區間內單個區塊的費用突破1.8BTC的峰值。
3.5.2 比特幣總交易手續費
來源：Byte Tree，TokenInsight
比特幣每50個區塊平均總交易手續費
總體來看，減半後比特幣總交易手續費如TokenInsight此前預期震盪式上漲。手續費用的增加，一方面表明投資者願意為要優先處理的交易支付溢價，另一方面也證明了當前市場活躍度正在提升。
3.5.3 每50筆交易的平均手續費
來源：Byte Tree，TokenInsight
每50筆交易的平均手續費
從每50筆交易的平均手續費來看，減半前後2000個區塊中，比特幣交易手續費從平均0.00025BTC美元漲至0.00046BTC，同比上漲84%。
據TokeInsight統計，今年第一季度，礦工收入（區塊獎勵+交易手續費）中手續費維持在1.5%比例，但在三月份次比例驟升至5.5%，並在4月份回落至較低水平。
而下圖從減半前後2000個區塊的手續費佔比可以看出：減半後礦工挖礦收入減少，但交易手續費收入在減半瞬間增加了200％。隨著減半後比特幣網路的穩定執行，礦工的平均交易手續費佔比從減半前的4%漲至15%左右。
3.5.4 礦工總收入中交易手續費佔比
來源：Byte Tree，TokenInsight
隨著時間的推移，比特幣鏈上交易逐步調整到平衡狀態，但目前已在18%—24%的區間內震盪。
總體來看，減半後比特幣總交易手續費如TokenInsight此前預期震盪式上漲。但如若希望比特幣按照中本聰的設想健康發展，即礦工的主要收入從爆塊獎勵轉向收取交易手續費，還有一段較長的路程要走。
4. 全球礦業政策變化及趨勢
“北美地區逐步扶持數字資產礦業，海外礦場預計會以更快的速度爆發建設
從2019至2020年各國政府更新的監管政策上看，政府層面的支援已經開始顯現，政策偏向於支援行業健康發展，包括髮放牌照和規模監管。
政局穩定、低電費、結構合理的法律框架、相對成熟的金融市場以及氣候條件是區塊鏈礦業發展的主要因素。
中國：2019年11月6日，虛擬貨幣挖礦被國家發改委剔除淘汰類產業市場。 2020年4月21日，四川公佈首批“水電消納示範企業”，99家進入的企業中，多個礦場在列。
美國：蒙大拿州米蘇拉縣委員會增加了針對數字資產礦工的綠色法規，法規要求礦場僅可佈置在輕工業區和重工業區，審查並批准後礦場開採權可延長至2021年4月3日。
加拿大：繼續採取措施支援數字資產挖礦業務在本國的發展。魁北克水電同意為礦工預留五分之一的電力能源（約300兆瓦）。
喬治亞：2019年6月，喬治亞境內自治共和國阿布哈茲政府放寬了國內數字資產挖礦活動要求，草擬了監管法，只要求挖礦持有牌照。
伊朗：2019年7月，伊朗央行承認了數字資產挖礦行業，承諾將推行合法的牌照程式。
白俄羅斯：白俄羅斯計劃充分支援發展數字資產和數字經濟。總統盧卡申科表示，提議在當地的核電廠附近成立大型資料中心，用於數字資產挖礦。
烏克蘭：烏克蘭數字轉型部計劃在兩到三年內使該國的數字資產挖礦合法化。相應監管部門也表示挖礦不需要政府監督或干預，共識規則足以規範鏈上活動。
烏茲別克：2020年1月16日，烏茲別克宣佈建立“國家礦池”。
整體來看，北美地區逐步開始扶持數字資產礦業，引導具備專業運營、風控能力的資金和機構入場。
同時，中國對區塊鏈礦業的監管態度也在轉變，特別是由於豐水期的來臨，四川等地對區塊鏈礦業的支援更加明顯。但受數字資產的敏感性影響，未來政策仍存在不確定性。
TokenInsight認為，海外礦場在未來兩年將以更快的速度爆發建設，主要原因有：
1. 關於數字資產的監管更加穩定；
2. 更加系統化的法律法規框架；
3. 傳統投資者對於數字資產的投資需求逐步增強；
4. 利用比特幣挖礦來緩解對於電力的需求，解決電力需求較弱時期電價走弱的問題。
5. 總結
“告別粗放經營，2020將是礦業迭代轉型的關鍵年份
CoinShares釋出《比特幣挖礦網路》報告中指出，目前中國挖礦規模佔全球的 65%，僅四川就佔據了全球的 54%。而其餘 35％則分佈在華盛頓、紐約、不列顛哥倫比亞省、艾伯塔省，魁北克等北美地區，以及冰島，挪威等歐洲地區。
TokenInsight Research團隊認為，儘管中國佔據了比特幣網路的絕對優勢地位，但隨著數字資產礦業的完善發展和相關政策的扶持，國內外會有越來越多規模化的傳統金融資本和二級市場金融服務商進入行業。2020年將是區塊鏈礦業加速洗牌的關鍵年份，早期的粗放式經營方式會被專業化、金融化、精細化的經營策略取代。
“礦業上下游洗牌加速，產業鏈將催生更多細分領域
中長期來看，數字資產礦業發展機遇大於挑戰，市場力量釋放助推礦業發展。但在減半後未來一到兩年內，礦業上下游洗牌加速：
礦場將繼續改進自動化和精細化管理，提升整體專業營運能力。
如果在減半前沒有做好相對完善的佈局和風險管理，小規模的礦池將面臨較大的危機，頭部礦池的競爭會更加劇烈。
礦機廠商將會投入大量的精力，投產和研發5nm及其他工藝的產品。另外，受嘉楠耘智在美成功IPO的影響，未來上市的礦機廠商會越來越多。
金融化也是礦業迭代的關鍵一步，算力在未來將資產化、金融化，降低行業門檻。
未來，圍繞數字資產礦業的產業鏈將催生更多細分領域，服務範圍進一步擴大。
