比特币关机价与经济模型设计探讨

近期，比特币价格一度跌破5.4万美元，触及部分比特币矿机的"关机价"。数据显示，在这一价位下，只有效率超过23W/T的ASIC矿机才能盈利，仅有5个型号的矿机可以勉强支撑。这意味着如果价格继续下跌，一些抗风险能力较弱的矿工可能会选择退出止损，引发"矿工投降"现象。

所谓关机价实际上就是比特币矿机挖矿的成本价。要理解这一概念，我们需要先了解比特币的经济模型和工作量证明(PoW)机制。

比特币设定了2100万的总供应量上限，大约每10分钟开采一个区块，奖励矿工一定数量的比特币。最初每个区块奖励50比特币，之后每21万块(约4年)减半一次。最近一次减半发生在2024年4月23日，区块奖励降至3.125比特币。除此之外，矿工还能获得交易手续费收入。

比特币网络中的交易会进入内存池，矿工从中选择交易组成新区块。矿工需要通过计算找出特定随机数，与区块数据结合生成满足网络难度要求的哈希值。谁先计算出符合条件的哈希值，谁就获得记账权和区块奖励。网络难度每2016个区块调整一次，以维持平均10分钟的出块时间。

矿机的算力代表其每秒可进行的哈希运算次数。目前全网算力约为630 EH/s，即每秒6.310^20次哈希运算。按此计算，每T算力每天理论上可挖得810^(-7)个比特币。对矿工而言，主要支出包括矿机购买、运营管理和电费。以蚂蚁S19 pro为例，额定算力110T，功耗3250W，每T算力每天耗电约0.709 kW。假设电费为0.055美元/kWh，则挖出一个比特币的成本约为5万美元。

需要注意的是，"关机价"并非固定不变。当出现"矿工投降"时，全网算力下降会导致单个比特币的开采成本降低。反之，若比特币价格上涨，矿工增加会使全网算力上升，从而提高开采成本。因此，"关机价"实际上是市场调节和矿工博弈的结果，建立在比特币简洁有效的经济模型之上。

与以比特币为代表的PoW公链不同，权益证明(PoS)公链(如以太坊和Solana)的经济模型有其特点。在PoS机制中，参与共识出块的节点需要通过质押(Staking)一定数量的平台代币来获得资格。这些节点被称为验证者(Validator)，会获得平台代币作为区块奖励。

对于采用无限增发机制的平台代币(如以太坊和Solana)，还需考虑通胀问题。通常通过验证者区块奖励实现增发，而通过交易费等形式进行销毁以达到平衡。平台代币在PoS网络中具有生息功能，部分平台还设计了委托质押机制，有助于降低市场流通量并维护经济稳定。

以太坊网络初始供应量为7200万，目前总供应量约为1.2亿。2022年9月从PoW转为PoS后，每年增发约301万ETH，通胀率约2.5%。但由于EIP-1559引入的燃烧机制，实际上大部分时间ETH呈通缩状态，平均通缩率为1.4%。

以太坊要求验证者至少质押32个ETH，不支持委托质押，且有27小时的解锁期。为降低参与门槛，市场上出现了流动性质押(Liquid staking token, LST)协议，如Lido推出的stETH。目前以太坊网络中质押的ETH约为3254万，占总供应量的27%，其中Lido贡献了980万，stETH占质押ETH的30%。

Solana网络初始供应量为5亿，当前总供应量约为5.8亿，流通量4.6亿。Solana采用递减通胀率，初始为8%，每年递减15%，长期通胀率为1.5%。

Solana对验证者没有最低质押要求，支持委托质押。目前有1500个验证节点，平均年化收益率(APR)约7%。验证者通过提交正确投票获得积分，积分可按权益加权兑换SOL奖励。区块奖励仅包括交易费用的50%，另50%被销毁。

Solana网络中流通SOL的质押比例超过80%，远高于以太坊。但LST仅占质押供应量的6%，主要是因为Solana原生支持委托质押，且DeFi生态尚处早期。Jito是Solana网络LST的主要提供者，通过支持MEV的验证者节点提供更高收益。

总的来说，经济模型是区块链长期运行的核心设计。相比PoW公链，PoS公链的经济模型通常更为复杂，需要考虑质押机制、激励机制、通胀参数和代币功能等多个方面。新兴公链多采用PoS机制，主要基于其更好的性能、安全性和能源效率。然而，PoS也面临财富集中的潜在问题，这需要在未来的发展中加以关注和解决。