如何衡量比特币的能源价值

描述

能量，仅原始焦耳，可用于评估比特币的公允价值

增加的能源投入增加了比特币的公允价值（反之亦然）

比特币的价格意味着回归其能源价值

能源价值模型指出，如果明天所有矿工都停止开采比特币，那么电力投入将为零，比特币将一文不值

能源价值公式表明，比特币今天（2019 年 12 月 12 日）的公允价值约为 11,500 美元，比其当前交易价格高出 50%。

比特币能量等于价值

在比特币生产成本一文中，我们研究了比特币价格与比特币挖矿支出之间的关系，发现比特币生产成本的变化主要受电力投入水平和挖矿硬件的能源效率驱动，假设许多其他因素仍然存在相同的。

这就引出了一个问题：

比特币的基本价值能否仅通过原始能源来衡量？

比特币的公允价值

认为：

比特币的公允价值是能源投入、供应增长率和代表能源法定货币美元价值的常数的函数。

这些变量可以组合成以下等式，称为比特币的能量值 (V)：

能量值公式

解释：

· 能量输入（单位：瓦特）=算力（GH/s）*挖矿能效（J/GH）。

· 供给增长率（单位：s-1）=流通比特币的年增长率，与S2F（存量-流量）成反比。取比特币的年变化率（单位：年-1)@) >计算，然后转换为秒。

· Fiat Factor ($USD/Joule) = 考虑到法定货币的美元价值的恒定转换因子。

由于哈希率和供应率的所有单位相互抵消，这个等式表明比特币的公允价值（V）可以表示为用于生产它的能量焦耳的函数：

能量价值公式：比特币的公允价值作为焦耳的函数

创造比特币的能源价值

为了测试该理论，除采矿能源效率外的所有输入数据均取自 Blockchain.info。

最具挑战性的部分是随着时间的推移正确估计比特币的能源效率。

估算比特币挖矿能效（J/GH）

比特币挖矿所需的能量由两部分驱动，解析SHA-256算法的哈希率和挖矿硬件本身的能效。早期，比特币挖矿依赖于效率非常低的 CPU 和 GPU。

当前的 ASIC 的能效比 2009 年的平均比特币采矿硬件的能效高出 100,000 多倍。这意味着，今天，矿工的平均电费中有相当一部分被有效地转换为哈希算力。

为了评估比特币挖矿硬件能源效率的历史概况，我编译了来自 Cambridge（仅限 ASIC）、比特币维基百科（FPGA）和 Bitcoin.it（ASIC、CPU 和 GPU）的 150 个比特币硬件模型的效率。考虑了所有提供能效 (J/GH) 的 ASIC、FPGA 以及 Intel、AMD 和 Nvidia 硬件，并找到了要评估的硬件的发布日期。对常见模型进行分组，并在等权重的基础上计算该模型的平均能效。

然后将比特币网络的每日能源效率计算为 CPU/GPU/FPGA 发布 2 年内和 ASIC 发布 1.5 年内所有硬件的相等加权平均值。选择折旧期是因为：

CPU 和 GPU 模型集中的硬件通常需要数年时间

早期比特币挖矿通常没有竞争力

其他研究也表明，近年来，ASIC 的折旧期通常为 1.5 年

最后，计算了 1 个月的能源效率转移平均值，分阶段逐步淘汰模型类型。

事实上早期怎么买比特币，一些硬件型号使用更广泛，使用寿命更长。然而，冒着在能量值模型中添加历史错误以试图获得无偏结果的风险，没有执行额外的硬件排除逻辑、数据清理或数据处理。

上述过程随着时间的推移产生以下比特币能源效率趋势（J/GH）。

比特币能效提升的 S 曲线（代表 J/GH 随时间的下降）。请注意，自 2013-2014 年推出 ASIC 以来，效率有了显着提高。

菲亚特系数常数 ($/J)

法定因子是将能量输入单位（焦耳）转换为法定美元所必需的常数。它仅仅意味着“我们”投入了多少能量。

根据上述能效曲线，得到的法币系数为：

2.0E-15

法定因子值取决于能效曲线的准确性，因此，此处提供的值应视为近似估计。从长远来看，美元贬值、恶性通货膨胀或法币崩盘都会导致法币系数以 1 比 1 的相对方式增加。

结果

绘制的结果表明，从视觉上看，比特币的能源价值与历史价格非常吻合。

比特币 10 年能量值图

由于从 GPU/FPGA 向 ASIC 硬件的过渡，比特币的能源价值在 2013-2014 年暴跌。虽然在此期间可能会出现显着下降，但由于上述硬件使用和折旧模型假设，此处可能有些夸大。

市场力量——弥合供需

第一个问题是，比特币的能源价值合乎逻辑吗？

在“用稀缺性建模比特币的价值”中，B 计划发现市场价格与比特币等硬资产的稀缺性之间存在密切关系。因此，我们可以假设这代表了人类对具有长期价值的硬资产的“需求”的基本关系。

但是这里有一个问题。

并非所有稀缺资产都具有或保持广泛的市场价值。例如，大约有 3,000 种加密货币的市值低于 500 美元。许多硬币都有“受限”的供应模式早期怎么买比特币，但市场认为它们没有基本价值。它们稀缺，但不值钱。劣质艺术品（美国一家私人博物馆收藏和展示世界上丑陋无耻的艺术品）、粘在墙上的香蕉（一根粘在墙上的香蕉曾以 12 万美元的价格售出），以及许多其他稀有的一次性物品也是如此资产。这是有道理的，因为易于获取或复制的稀有资产的市场价值较低。

继续，高级人力通常与需求相关联。

在将能源（能源）投入一项任务时，能源供应商（工人）期望他们的努力会产生需求。当供应商看到对其劳动成果的需求不断增长时，他们会更加努力地工作以获得更大的回报。其他人也可能有助于赚取一些奖励。但是，如果对供应商劳动力的需求下降，或者机会下降到切换到其他任务更有价值的地步，供应商可能会停止对该任务的投资。

这既可以解释比特币哈希率的争论，也可以作为比特币能量价值的论据。

持续的能源输入代表了供需之间的平衡。不断上涨的市场价格通过计算能力的增长和技术改进刺激了能源投入的增加，从而提高了能源效率。因此，市场价格的大幅上涨通常会导致承诺的能源长期增加，从而提高比特币的能源价值。但是，当投机导致价格飞涨而能源投入却没有相应增加时，价格会从历史上暴跌回能源价值。

这是一种均值回归现象。正如任何基本面驱动的内在价值估计所预期的那样。

比特币的价格和能源价值相近，就像磁铁一样。虽然两者之间可能存在并且确实存在偏差，但它们始终是封闭的。尽管能源价值在数学上与比特币的交易价格和数量无关，但通过市场的“看不见的手”相互联系。

能源价值基于存量流量和能源投入捕捉稀有资产的长期需求，代表了比特币供需之间的共生关系。

表现

根据2010年1月的每日数据，“能量价值”公式的R2等于比特币实际价格的80%（R2越高，模型越真实）。相比之下，S2F 模型在相同数据上的 R2 为 88%。虽然比 S2F 低 8%，但需要考虑以下几点：

比特币的能源价值高度依赖于估计的能源效率。本文手动整理了150个比特币硬件细节，当然不排除数据错误或遗漏。折旧期是一个现实的近似值。效率也可能因操作条件和超频而异。不可能详尽地描述历史上每个比特币矿工使用的硬件。所以错误是不可避免的。

如果所有比特币矿工突然停止开采比特币，根据 S2F 预测，比特币价格将达到无穷大。能量值预计为零。如果所有矿工都放弃比特币，说发生了一些灾难性的事情（比如 SHA-256 算法被破解），并创建了一个“更好”的货币/财富存储，那么矿工将不会产生新的区块并且不会发送任何交易，网络也会失败. 在这种情况下，只有 S2F 模型 (0.4 *SF³) 会认为比特币具有无限价值。能源价值模型指出，如果明天所有矿工都停止开采比特币，那么电力输入将为零，比特币将一文不值。

S2F 模型是拟合幂律。由于比特币价格呈指数增长，因此需要与 S2F 模型的幂律相匹配。通过优化参数，可以获得更好的比特币价格拟合精度。能量值没有曲线拟合参数，只是一个固定常数，将纯能量转换为美元。事实上，挖矿硬件效率的指数级增长和计算能力的提高很可能解释了 S2F 的指数关系。

总之，80% 的 R2 被认为是能源价值的有利结果。

比特币的能量价值和 S2F

投资机会

从上图可以看出，比特币价格与公允价值之间的拐点和巨大差距可能预示着买入或卖出比特币的好时机。

能量输入的急剧下降通常表示退出的好时机，而能量输入的大幅增加则表示买入的好时机。

能源价值公式表明，比特币当前（2019 年 12 月 12 日）的公允价值约为 11,500 美元，比其当前交易价格高出 50%。

这表明比特币在 2019 年 12 月初获得了高风险回报。下面的能量值振荡图表也显示了积极的前景。

但是，能量输入可能随时下降。

从历史上看，当算力下降时买入是不明智的，当算力恢复时买入，风险回报要高得多。

上图：能量值波动图

该图将价格表示为能源价值的百分比。2019 年的走势与之前的牛市迹象非常相似。

启示

通过考虑能源和供应的增长，我们发现比特币的价格与其价值之间存在着内在的关系。

比特币的价值是其能量输入的函数（以焦耳为单位）。

以下是能量值公式的一些要点：

挖矿网络的健康与比特币的价值有着内在的联系

电力输入的增加增加了比特币的基本价值（反之亦然）

计算能力越高（相同的能源效率），每个比特币的价值就越高

由于能源效率的显着提高而不是依赖于计算能力的提高，散列技术的重大改进（例如 ASIC 的引入）导致比特币内在价值的短期波动相当大。

如果量子计算（或其他重大技术进步）以较少的网络总能量解决了 SHA-256 算法，那么以能量值公式表示的比特币的内在价值将会下降。

更改比特币代码以提高比特币供应的增长率会降低流通中每枚硬币的基本价值。

如果比特币在 2140 年仍然被哈希，它的供应增长率将为零。能量值公式就像 S2F 模型，预测当时比特币（以美元计）的无限价值。但是，与 S2F 不同的是，它取决于当时正在进行的挖矿操作的标准。

如果比特币作为财富和/或全球货币的储存成功，金融市场可能有证据表明价值与努力（工作中消耗的能量）有着内在的联系。

人的时间是有限的，因为它是我们最宝贵的资源。我们选择将精力和时间投入到我们最有价值的选择中。

比特币可以用能量来衡量。正如质量可以用能量来表示一样，比特币的价格也可以。