Kraken Research：比特币减半启示录

比特币被誉为最强大的非主权数字货币。他的成功很大程度上源于其发行机制和通胀控制。就总供应量而言，比特币在数学上将总供应量限制在 2100 万。因此，可以预见的是，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，即奖励减半（或“减半”）。

矿工奖励减半每 210,000 个区块或大约每四年发生一次，将比特币的区块奖励减少 50%。下一次比特币奖励减半（历史上第三次） - 预计将于 2020 年 5 月 12 日在 630,000 区块发生。减半将使比特币的区块奖励（即“coinbase 交易”）从每块 12.5 个比特币减少到每块 6.25 个比特币，供应通胀率从 3.72% 降至 < @1.79%。比特币的通胀率将首次低于大多数央行为其法定货币设定的 2% 通胀目标。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触发因素，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采矿业的相关影响。

一、 简介

比特币是第一个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，但我们如何确信比特币网络实现了这些标准？答案可能在于比特币的“挖掘”过程，其中网络参与者——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，并链接并记录在称为区块链的不可变分布式账本上。每个块都以加密方式“链接”到网络中，并包含：前一个块的元数据、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，每个区块都会奖励使用新铸造的比特币成功验证区块的矿工。目前，每挖出一个区块，奖励 12.5 个比特币。以每天 144 个区块的平均速度，产生 1800 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循环供应中。因此，根据比特币网络机制，2140年比特币的总供应量接近2100万比特币。比特币的货币政策降低了通货膨胀率；到 2032 年，99% 的比特币供应将被铸造。

被称为“比特币减半”的比特币奖励量在算法上每创建 210,000 个区块或大约每四年减少 50%。值得注意的是，区块奖励并不是逐渐减少，而是在挖出第 210,000 个区块后立即减半。也就是说，挖到第 629999 个区块仍然会产生 12.5 个比特币，而第 630000 个区块只会产生 6.25 个比特币作为挖矿奖励。

比特币产量之前有两次减半，第一次在 2012 年 11 月 28 日，第二次在 2016 年 7 月 8 日。即将到来的第三次减半将在 6,929,999 区块进行，挖矿奖励将在 33 日降至 0 比特币减半，供应上限为 20,999,999.9769 个比特币。根据截至 2020 年 1 月 31 日的 615,350 块高度，预计最后一个比特币将在 2140 年 3 月开采。

二、 历史分析

分析过去两次减半的历史可能会向我们揭示一个趋势，即牛市和熊市的发生与挖矿奖励减半之间的联系。我们发现，之前的牛市在减半前 12-18 个月开始，在减半后 12-18 个月结束。分析这些时间框架对于我们理解本次减半具有参考意义。

上半场：2012 年 11 月 28 日

第一次比特币减半发生在 2012 年 11 月 28 日区块 210,000，区块奖励从 50 比特币减少到 25 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 2013 年 12 月，即减半前一年。在此期间，比特币的价格从低到高上涨了 +50,162%。从 2013 年 12 月下旬开始，比特币价格的上涨趋势开始逆转，跌至多年熊市，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 个比特币减少到现在的 12.5 个比特币。每天，用于奖励挖矿的新铸造比特币数量从 3600 个下降到目前的每天 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）少了近 150 天。此异常归因于挖矿算力的增加超过了比特币网络的挖矿难度调整，因为第四代比特币矿机专用集成电路（ASIC）于 2013 年 2 月推出，并取代了原有的程序门阵列（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，以适应挖矿能力的增加，同时保持 10 分钟的平均出块时间，但该算法并没有考虑到异常快速的技术进步，例如从 GPU 和 FPGA 的飞跃ASIC矿机技术。这种矿工的迭代，

这场减半的牛市从 9 个月前开始，一直持续到 2017 年全年。2017 年底，比特币价格上涨至 20,000 美元。牛市从 2015 年 9 月 21 日的 213 美元的相对价格底部开始，并在第二次减半后的 18 个月后的 2017 年 12 月 16 日持续到 19,499 美元的相对价格峰值，上涨了 +9,054%。与前一半类似，牛市导致 -80% 的跌幅，于 2018 年 12 月触底。

宏观视角

退一步说，这两个减半事件之间的共同点表明，比特币价格在减半事件前后出现了 2 年的上升趋势，随后出现了 12-18 个月的下降趋势，约为 -80%。2012 年 11 月第一次减半的相对价格峰值在 2013 年 12 月达到 1151 美元，几乎是在减半事件发生一年后，近两年后，比特币的价格在 2015 年 8 月下跌了 8 倍 <@1.5%在第二个减半牛市周期开始之前达到 213 美元。第二次减半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 83% 至底部 3,225 美元。到 2020 年 1 月 31 日，价格已部分回升至 9,300 美元，同比增长 188%。

三、 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今年减半的数字货币，所以价值会改变。随着用户数量的增加，价值也会增加。它有可能创造一个积极的反馈循环；随着用户数量的增加，价值会上升，吸引更多的用户，有利于价值的持续增长。” ——中本聪

减半对于使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%，比特币的供应量将遵循一条抗通胀（通货紧缩）曲线。即将到来的减产将使年度供应通胀从 3.7% 降至 <@1.8%。这标志着比特币的通胀率首次低于大多数央行为其各自法定货币采用的 2% 通胀目标。

事实证明，黄金等通缩资产比法定货币等通胀资产更能保值。一个轶事是，自法币诞生 317 年以来，法币已经下跌了 99.+5%（注意 4）。值得注意的是，这种价格下跌并不能解释白银，因为英镑最初定义为 12 盎司白银。换句话说，英镑，可以说是历史上最成功的货币，由于其通货膨胀性质，现在的价值不到其价值的 0.5%。另一个例如，由于美国在 1973 年结束了金本位制，黄金价格上涨了 1,760%，而法币同期的通货膨胀率为 472.53%；5.$73相同的购买力。

稀缺性和流动性

“作为一个思想实验，想象一种与黄金一样稀有的贱金属，但具有以下特性：浅灰色，不是很导电，不是特别坚固，但不是很有延展性，也不是延展性，耐任何有不用于实用或装饰目的，还有一种具有神奇特性的特殊金属：它可以通过通讯通道传送”（注 5） - Satoshi Nakamoto

中本聪著名的 2008 年比特币白皮书设想了一种可证明稀缺的数据，可以充当电子现金。通常与更类似于黄金或白银的商品相比，比特币被称为“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集中支付系统竞争。也就是说，许多比特币持有者坚信比特币作为价值存储的吸引力。我们都认识到，现有的价值存储——黄金——与现代支付机制有类似的限制：很少有商家接受黄金进行支付；尽管黄金的价格波动很小，但运输或修改交易的手段仅限于熔化和刮擦金条，极为不便。

尽管黄金不是理想的现代交换媒介，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，通常通过库存流量比 (SF) 来衡量。SF 比率量化了资产的稀缺性，通过将资产的总流通供应（存量）除以每年生产的数量（流量）来衡量。

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其存储和最终转售。作为参考，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倍。

SF 比率较高的资产的年通货膨胀率较低。虽然黄金目前在流行的金属商品中具有最高的 SF，但比特币的 SF 预计将在 2024 年 5 月的第四次减半后立即领先。比特币本身不是金属商品，但我们发现它是一个有影响力的比较，因为它具有相似的属性（如价值储存、稀有性、货币功能、通过“挖矿”生产）并被视为“数字黄金”。重要的是，如果主要资源发现或技术进步允许更便宜的资源开采，SF 比率对于某些商品（包括黄金）可能是不可预测的。例如，发现大型金矿或采用新技术开采黄金，否则很难以经济方式获得资源，两者都可能导致产量高于预期。比特币独特地受益于基于当前网络参数的已知和数学供应确定性。此外，比特币的稀缺性可能被低估了，因为大量的比特币供应不可用、丢失或存放在无法偿还的钱包中，有人估计占总供应量的 7%-29%（150-600 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，交易费用将成为（挖矿）节点的主要补偿。我相信20年后，交易量要么非常大，要么没有。” （注 10） – 中本聪

然而，减半不仅影响新比特币的量化供应。市场参与者还应该意识到，矿业公司将受到影响，因为它们的收益和成本会随着变化而调整。

减半后，由于提供新有效区块的回报较低，矿业公司的收入将立即下降约 50%。然而，这可能不是那么简单，因为比特币的挖矿难度会定期变化，并且网络会衡量协议的挑战，以调整生成有效区块所需的计算，以及每两周一次。

值得注意的是，网络将在第 631,008 个区块进行挖矿难度调整，即第三次减半后的第 1,000 个区块，这意味着矿工在此期间将不得不为一半的收入支付相同数量的工作，直到网络难度调整一周后发生（即竞争越少，难度越低，反之亦然。因此，区块节点矿工必须在难度调整之前采取相应的行动，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：

• 预计矿工比特币名义奖励减少45%-50%，作为整体奖励，占挖矿总奖励的92%-96%，减少-50%；

• 由于设备、电力等运营成本基本保持不变，比特币价格表现将减半，挖矿盈利可能面临较大压力；

• 假设价格为 9,300 美元，在 2020 年 5 月减半之后，年度采矿总收入将从 61 亿美元降至 31 亿美元；

• 随着网络参与者开始消化缓慢的区块补贴减半环境，交易费用有望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降低，尽管今天比特币网络的安全性非常高，而且价格仍然远高于同类最佳的边际生产成本。

由于交易费用仅占总区块奖励的 4-8%，我们必须考虑是否有更多的采用和交易量的交易费用来取代区块奖励补贴。还有，四年减半的间隔，够生态发展吗？

交易费用由比特币用户自行决定，更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本身减半更为重要。虽然由于减半，交易费用似乎没有直接增加，但平均而言，交易费用随着时间的推移而增加。

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，但这可能会在未来发生变化。

如图 8 所示，今年晚些时候，630,000 区块的挖矿收入将减少 58,125 美元（假设 BTCUSD 汇率为 9,300 美元）。为了让矿业公司充分弥补收入损失，交易费用需要增加 19.7 倍。假设平均每天 330,000 笔交易的总费用为 $42.$50,000（基于 2019 年的平均值），这意味着每天的交易量必须增加 1,970%，达到平均每天 683 万笔交易，或每笔交易费用上涨 1,869% 至 $25.$40，以弥补减半的收入损失（见图 9））。

这是我们预计在 2020 年减半后最关心的话题，但就目前而言，唯一有权对挖矿公司的收入减少进行全额补偿的，是比特币价格的成比例上涨。

四、 总结与总结

前两个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升趋势，随后出现大约 -80% 的峰谷下降趋势。最近一次减半的牛市持续了近两年半，并于 2017 年 12 月结束，当时价格达到 19,499 美元的峰值。价格逐渐回落至 -83%，一年后，即 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，同比增长 188%。

减半对于帮助比特币达到稳健货币的定义至关重要。比特币供应遵循反向通胀曲线，因为铸币过程经历了 -50% 的减少。其他遵循抗通胀曲线的资产，如黄金，已被证明比法定货币等通胀资产更有价值。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%，这是比特币的历史通胀率该利率首次低于大多数央行设定的 2% 的通胀目标。比特币规范指出，到 2032 年，99% 的比特币供应量将在 2140 年比特币总供应量接近 2100 万之前铸造，整体通胀率呈下降趋势；

具有较高存量与流动比率的资产，例如黄金，显示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 月第四次减半之际领先。虽然比特币不是金属商品，但我们发现这是一个有趣的比较，因为比特币通常是由于其相似的特性，被认为是“数字黄金”。

减半时，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回报预计将下降 45%-50%，而包括设备和电力在内的运营成本基本保持不变.

比特币目前不必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发生变化。随着网络参与者开始消化围绕区块补贴减半的低迷环境，交易费用可能会成为讨论的热门话题。目前，唯一能够补偿矿业公司收入减少的是比特币价格的成比例上涨。

总之，由于价格波动、吞吐量限制和复杂的用户体验，比特币目前正努力与集中支付系统的大规模采用竞争。但总体而言，由于减半今年减半的数字货币，许多比特币用户仍然坚定地相信比特币作为价值储存手段的吸引力。