近期比特幣大漲引起了市場的廣泛關注，截至發稿前，比特幣價格已經突破40000美元，價值25萬人民幣。前幾日，微博熱搜比特幣也再次上榜，英國IT工程師不小心將藏有7500枚比特幣私鑰的硬盤當垃圾扔掉，2.4億美元灰飛煙滅。許多人抱怨自己沒有在2020年年初時買入3000美元的比特幣，又錯過一次暴富的機會，言辭間悔怨之情，溢於言表。
這其實是一種賭徒心態。儘管比特幣的價格已經超過2017年所創下的歷史新高，並且在短短的14天內從兩萬美金漲到四萬美金，但投資者依舊保持謹慎，擔心這又是一次比特幣泡沫。另一方面，隨著比特幣市場日益成熟，機構投資者對比特幣的興趣更加濃厚，比特幣支持者認為，這次價格上漲並不只是一次投機狂潮。在這種樂觀主義心態下，人們只能希望這次歷史不會重演。
近期比特幣暴漲的原因， 有人說是美元不斷貶值的結果，有人說是美國大選的政治因素，也有人說是因為疫情期間，股市低迷的結果……總之，各種說法層出不窮。
本文將從比特幣挖礦的角度，對2021年比特幣的未來走勢給出一些個人的看法。
2020年5月12日凌晨，比特幣（BTC）完成了第三次減半，比特幣達到區塊高度63萬，區塊獎勵由12.5個BTC減少至6.25個BTC。下圖為2020年礦工的每日總收益：
(圖片來源Chain.info)
根據比特幣的挖礦難度係數，平均每10分鐘出一個新區塊，平均每日出塊約為144個區塊。在2020年5月12日之前，一個區塊獎勵12.5個BTC，除去手續費獎勵，每日礦工收益約為1800個BTC。 5月12日減半之後的收益約為900個BTC。左上的折線圖表明，在5月12日，礦工總收益有大幅度的下滑，而右上的直方圖也表明，2020年的礦工總收益呈兩種分佈態勢，分別為均值1800和900的正態分佈，這是符合事實的。左下和右下的兩張圖分別是2020年礦工總收益的自相關函數（ACF）和偏自相關函數（PACF），表明每日的收益是個非平穩序列，即沒有相關性。
但比特幣減半之後，挖礦獎勵減少，這是否意味著挖礦沒有前途了呢？
答案是否定的，由折線圖可以看出，在11月時，首次達到減半前水平。自創世塊誕生以來，比特幣發生了很大改變。在比特幣網絡上，挖礦不再是獨立的，而是實現了驚人的規模化運營，遍布中國的偏遠省份，有的在哈薩克斯坦，甚至是馬來西亞。
01 市場的發展
隨著中國市場的發展，電費低廉、生產成本低且勞動力資源豐富，中國在比特幣挖礦行業長期獨占鰲頭，持有超過全球2/3以上的算力。此外，在歐洲和北美，挖礦設備的計劃可能已經因為新冠疫情而推遲了。但是，隨著比特幣市場的逐漸復蘇，以及新冠疫苗的問世，我們或將看到挖礦需求出現反彈。另一方面，目前還不清楚美國政府會對加密貨幣採取什麼樣的態度。但無論怎樣，中國在比特幣挖礦行業的地位並不會輕易被取代。中國政府已呼籲加快區塊鏈技術的發展，並通過財政激勵措施來推動使用可再生能源的加密貨幣挖礦。
02 技術的創新
從GPU 和FPGA 等早期創新到如今礦機，礦工一直在尋找最快、最強大和最具成本效益的機器。自礦機革命以來，比特幣挖礦行業的技術進步主要在於縮小芯片尺寸和提高算力，幫助礦工提高挖礦效率。但是，經過每次迭代後，這些改進都趨於平穩。
下圖為2020年每日的平均算力情況：
由圖中可以看出，平均每日算力呈上升趨勢，這與GPU的性能增強有很大關係，此外，比特幣暴漲，使得更多礦工願意花錢來進行挖礦。即便5月份的時候比特幣減半，但這絲毫沒有影響礦工的熱情，算力始終在上漲。
儘管比特幣挖礦是PoW 的最終表現，但是人們對於PoW 的長期生存能力存疑。以太坊2.0 的PoS 共識可以說是一種更加可持續且更加環保的模式。當談及下一次技術創新時，很多人都提到了量子計算。量子技術被譽為計算領域的下一個前沿，有可能會破壞比特幣的安全性，讓比特幣的密碼學密鑰變得不安全。一旦發生這種情況，就有可能出現軟分叉，讓比特幣協議能夠在抗量子計算的算法上運行，乃至量子計算機上運行的節點運行。
然而，量子計算還處於初期階段。 2021年礦機仍將是比特幣挖礦的基石。我相信，比特幣礦工還需要再等幾年，才會迎來下一個突破性技術。
03 挖礦的可持續性
隨著礦機變得越來越強大，耗電量也在增加。從歷史上來看，新疆、內蒙古等地區一直依賴於煤炭等不可再生能源作為代價進行發電，中國正在尋求新的措施來解決污染問題，更是宣布要進行“綠色革命”，這意味著使用煤炭等不可再生資源來進行挖礦的成本效益將越來越低。
另外，比特幣礦工一直依賴於四川省的水力發電廠提供的廉價電力作為可再生能源。但是，中國的水電只在豐水季（6個月）可用，所以比特幣礦工將他們的目光投向更多地區來尋求可再生能源和剩餘能源。
加密貨幣種類繁多，除了比特幣之外，其它幣種的挖礦也很有前途，2020年末至今，幣圈整體走勢呈上升趨勢，數字貨幣挖礦的前途一片光明。正如我們從上次比特幣泡沫中恢復過來那樣，隨著第四次工業革命到來，2021年挖礦的前景將更加美好。
