比特幣關機價與經濟模型設計探討

近期，比特幣價格一度跌破5.4萬美元，觸及部分比特幣礦機的"關機價"。數據顯示，在這一價位下，只有效率超過23W/T的ASIC礦機才能盈利，僅有5個型號的礦機可以勉強支撐。這意味着如果價格繼續下跌，一些抗風險能力較弱的礦工可能會選擇退出止損，引發"礦工投降"現象。

所謂關機價實際上就是比特幣礦機挖礦的成本價。要理解這一概念，我們需要先了解比特幣的經濟模型和工作量證明(PoW)機制。

比特幣設定了2100萬的總供應量上限，大約每10分鍾開採一個區塊，獎勵礦工一定數量的比特幣。最初每個區塊獎勵50比特幣，之後每21萬塊(約4年)減半一次。最近一次減半發生在2024年4月23日，區塊獎勵降至3.125比特幣。除此之外，礦工還能獲得交易手續費收入。

比特幣網路中的交易會進入內存池，礦工從中選擇交易組成新區塊。礦工需要通過計算找出特定隨機數，與區塊數據結合生成滿足網路難度要求的哈希值。誰先計算出符合條件的哈希值，誰就獲得記帳權和區塊獎勵。網路難度每2016個區塊調整一次，以維持平均10分鍾的出塊時間。

礦機的算力代表其每秒可進行的哈希運算次數。目前全網算力約爲630 EH/s，即每秒6.310^20次哈希運算。按此計算，每T算力每天理論上可挖得810^(-7)個比特幣。對礦工而言，主要支出包括礦機購買、運營管理和電費。以螞蟻S19 pro爲例，額定算力110T，功耗3250W，每T算力每天耗電約0.709 kW。假設電費爲0.055美元/kWh，則挖出一個比特幣的成本約爲5萬美元。

需要注意的是，"關機價"並非固定不變。當出現"礦工投降"時，全網算力下降會導致單個比特幣的開採成本降低。反之，若比特幣價格漲，礦工增加會使全網算力上升，從而提高開採成本。因此，"關機價"實際上是市場調節和礦工博弈的結果，建立在比特幣簡潔有效的經濟模型之上。

與以比特幣爲代表的PoW公鏈不同，權益證明(PoS)公鏈(如以太坊和Solana)的經濟模型有其特點。在PoS機制中，參與共識出塊的節點需要通過質押(Staking)一定數量的平台代幣來獲得資格。這些節點被稱爲驗證者(Validator)，會獲得平台代幣作爲區塊獎勵。

對於採用無限增發機制的平台代幣(如以太坊和Solana)，還需考慮通脹問題。通常通過驗證者區塊獎勵實現增發，而通過交易費等形式進行銷毀以達到平衡。平台代幣在PoS網路中具有生息功能，部分平台還設計了委托質押機制，有助於降低市場流通量並維護經濟穩定。

以太坊網路初始供應量爲7200萬，目前總供應量約爲1.2億。2022年9月從PoW轉爲PoS後，每年增發約301萬ETH，通脹率約2.5%。但由於EIP-1559引入的燃燒機制，實際上大部分時間ETH呈通縮狀態，平均通縮率爲1.4%。

以太坊要求驗證者至少質押32個ETH，不支持委托質押，且有27小時的解鎖期。爲降低參與門檻，市場上出現了流動性質押(Liquid staking token, LST)協議，如Lido推出的stETH。目前以太坊網路中質押的ETH約爲3254萬，佔總供應量的27%，其中Lido貢獻了980萬，stETH佔質押ETH的30%。

Solana網路初始供應量爲5億，當前總供應量約爲5.8億，流通量4.6億。Solana採用遞減通脹率，初始爲8%，每年遞減15%，長期通脹率爲1.5%。

Solana對驗證者沒有最低質押要求，支持委托質押。目前有1500個驗證節點，平均年化收益率(APR)約7%。驗證者通過提交正確投票獲得積分，積分可按權益加權兌換SOL獎勵。區塊獎勵僅包括交易費用的50%，另50%被銷毀。

Solana網路中流通SOL的質押比例超過80%，遠高於以太坊。但LST僅佔質押供應量的6%，主要是因爲Solana原生支持委托質押，且DeFi生態尚處早期。Jito是Solana網路LST的主要提供者，通過支持MEV的驗證者節點提供更高收益。

總的來說，經濟模型是區塊鏈長期運行的核心設計。相比PoW公鏈，PoS公鏈的經濟模型通常更爲復雜，需要考慮質押機制、激勵機制、通脹參數和代幣功能等多個方面。新興公鏈多採用PoS機制，主要基於其更好的性能、安全性和能源效率。然而，PoS也面臨財富集中的潛在問題，這需要在未來的發展中加以關注和解決。