算力是什么意思？挖矿能力如何影响比特币的安全性和价格
比特币的算力在2024年1月突破了每秒500艾哈希（500 EBASH），相当于每秒进行50000亿亿次运算。2009年，中本聪独自开始挖矿时，整个网络的算力只有4.3兆哈希。这相当于一个人用笔记本电脑挖矿，和一个遍布除南极洲以外各大洲的全球工业化运营之间的巨大差距。一台比特大陆的蚂蚁矿机S21，一个鞋盒大小的盒子，其算力就超过了整个比特币网络第一年的算力总和。
我承认，持有比特币三年后，我才真正理解算力到底意味着什么。这个数字对我来说很抽象。每秒进行数万亿亿次计算，听起来很酷，但实际用起来有什么意义呢？结果发现，它是衡量人们为维护比特币网络投入了多少真金白银的最佳指标。算力上升，意味着有人刚刚斥资 1000 万美元购买了算力机器，因为他们相信这个网络值得保护。算力下降，意味着有人因为算力不再有效而拔掉了机器。无论如何，算力能够告诉你一些图表和推特上的舆情分析无法表达的信息。
以下是实际的分析：算力对于这种加密货币意味着什么，如何使用免费工具自行跟踪算力，历史数据对算力和比特币价格有何影响，以及为什么数百万台机器将电力投入 SHA-256 哈希运算可以保证您的加密货币安全。
什么是哈希率：简单解释
这就是“哈希率”背后的真正含义。在工作量证明（PoW）区块链网络中，矿工会获取一个交易数据区块，在其后添加一个随机数（nonce），然后利用算力运行 SHA-256 算法。输出结果是一个哈希值：一个固定长度的字符串。如果该字符串以足够多的零开头，达到目标难度，恭喜你，你挖到了一个区块，获得了奖励。如果不够（这种情况几乎不会发生），则需要更改 nonce，再次尝试。如此循环往复。每台机器每秒都要进行数十亿次这样的操作。
我把它想象成刮刮乐彩票。每一次哈希运算都相当于一张彩票。大多数彩票都中了奖。你机器的哈希率告诉你每秒刮开多少张彩票。网络的哈希率告诉你地球上所有人同时刮开多少张彩票。
“比特币的算力是 700 EH/s”意味着全世界所有矿工，从 Riot 在德克萨斯州科西卡纳的矿场到西伯利亚用柴油发电机驱动 ASIC 矿机的矿工，每秒都在进行 700 万亿亿次的猜测。所有人都在争夺同一个奖项。
哈希率单位：从千哈希到艾哈希
这个领域的数字很快就会变得非常离谱。当有人告诉你算力是以“exahash”来衡量的，而你礼貌地点头表示同意时，他们真正的意思是：
| 单元 | 缩写 | 每秒哈希量 | 语境 |
|---|---|---|---|
| 基洛哈什 | 千赫兹/秒 | 1,000 | 早期 CPU 挖矿（2009 年） |
| 兆哈希 | MH/s | 1,000,000 | GPU挖矿时代 |
| 千兆哈希 | GH/s | 1,000,000,000 | 早期ASIC矿机 |
| 特拉哈希 | TH/s | 1,000,000,000,000 | 现代ASIC矿机（每台算力100-300 TH/s） |
| 佩塔哈什 | PH/s | 1,000,000,000,000,000 | 大型采矿农场 |
| 埃克萨哈希 | 氢/秒 | 1,000,000,000,000,000,000 | 比特币网络总计 |
比特币的算力只有几百 EH/s。一台蚂蚁矿机 S21，一个双手就能拎起来的小盒子，算力就达到了 200 TH/s。你需要大约 5000 台这样的矿机才能为网络贡献 1 EH/s 的算力。现在，各大洲都有数百万台 ASIC 矿机在运行。这种规模真的很难想象，除非你亲身参观矿场，亲耳听到那震耳欲聋的噪音。2023 年我参观过德克萨斯州的一座矿场，感觉就像站在一台永不停歇的喷气式发动机里。
比特币算力历史：从零到 800+ EH/s
如果非要我用一张图表来解释为什么比特币难以被摧毁，那一定是算力图。它看起来就像一根曲棍球棒被绑在了火箭上。
| 年 | 近似哈希率 | 当时发生了什么事？ |
|---|---|---|
| 2009 | 4.3 MH/s | 中本聪独自在CPU上挖矿 |
| 2011 | 10 GH/s | GPU挖矿开始 |
| 2013 | 10 TH/s | 首批ASIC矿机出现 |
| 2017 | 15 EH/s | 牛市行情，采矿业走向工业化 |
| 2020 | 120 EH/s | 下半财年之后，中国经济增长占据主导地位 |
| 2021年（5月） | 180 EH/s | 中国禁令高峰期前的峰值 |
| 2021年（7月） | 84 EH/s | 中国禁止挖矿，算力暴跌53% |
| 2022 | 250 EH/s | 美国成为全球最大的矿业国家，经济复苏 |
| 2024年（1月） | 500 EH/s | 首次超过 500 EH/s |
| 2025 | 700-800+ EH/s | 历史新高，新一代ASIC芯片 |
表格中最引人注目的一行是中国的禁令。2021 年年中，北京要求国内所有矿工停止挖矿。当时，中国的算力占全球的 65%。瞬间，网络算力骤减 53%。图表显示，情况极其糟糕，就像有人切断了半个互联网的电源。
六个月后，算力恢复到了禁令前的水平。矿工们将装满ASIC矿机的集装箱运往德克萨斯州、格鲁吉亚、哈萨克斯坦、巴拉圭等地，只要能找到廉价电力和宽松监管的地方，他们就会去挖矿。这次复苏证明了一点，而我认为很多人并没有真正意识到：没有哪个国家能够彻底扼杀比特币挖矿，他们只能将其转移到其他地方。正是这种韧性让各国政府感到不安，却让比特币持有者们夜夜安枕。
算力为何重要：安全性、难度以及51%攻击阈值
这时，算力就不再是抽象的概念，而是与你的钱息息相关了。要攻击比特币，恶意攻击者需要获得 51% 的算力。在 700 EH/s 以上的算力下，这意味着需要 350 EH/s 的算力。你需要大约 170 万台 Antminer S21 矿机，而这些矿机并不存在，它们通常都已经通电运行。即使你能凭空变出这么多矿机，每天的电费也将高达数千万美元。研究人员估计，到 2025 年，一次持续 1 小时的比特币 51% 算力攻击的成本将超过 20 亿美元。
正是这个数字让人们信任比特币，愿意投入大量资金。不是白皮书，也不是理念，而是纯粹的数学：攻击这个网络的成本远超其价值。相比之下，莱特币或狗狗币（它们通过合并挖矿共享算力）的攻击成本仅为比特币的几分之一。比特币与其他所有工作量证明（PoW）链之间的安全差距如此之大，几乎可以算作一个独立的类别。而这种差距的根源在于算力，而非营销、氛围或马斯克的推文。仅仅是数学和电力而已。仅此而已。
挖矿难度就像恒温器。每挖出 2016 个区块（大约两周），网络就会重新校准。算力过高导致区块生成过快？难度就会提高。矿工减少，区块生成速度减慢？难度就会降低。目标始终是每十分钟生成一个区块。即使全球算力翻倍，比特币的区块生成速度也不会翻倍，只会让挖矿难度翻倍。这是中本聪设计中最被低估的部分之一。这是一个自我调节的系统，已经完美运行了十五年。
如何追踪算力：监控工具
我定期检查四种工具。以下是每种工具的功能以及我使用它们的原因。
Blockchain.com 的算力图表最简洁明了。清晰易懂，可调整，还能下载。我每周都会查看一次，就像查看天气预报一样。不是为了进行交易，只是为了了解网络是在增强还是减弱。截至撰写本文时，网络已经连续两年每周都在增强。
Mempool.space 是我获取比特币全貌的首选工具。它能显示算力、当前区块、难度倒计时、手续费预估以及内存池大小。如果比特币出现任何异常情况，我都是第一时间从这里发现的。2024 年 4 月 Runes 版本发布期间，内存池崩溃，而 mempool.space 是唯一能清晰展现当时拥堵情况的工具。
Braiins Insights 将算力按矿池细分。Foundry USA 的份额最大，AntPool 位居第二。这种分布至关重要，因为单个矿池规模过大会带来中心化风险。Braiins 还会追踪每个矿池运行的 ASIC 芯片代数，从而了解网络中尖端硬件和老旧机器的使用比例。
对于交易者而言：Glassnode 和 CryptoQuant 都有“哈希带”指标，会在短期算力跌破长期均值时发出警报。有些人将其作为买入信号（矿工投降=底部）。我做过回测，有时有效，有时无效。单独使用这个指标进行交易并不够可靠，但可以作为众多参考因素之一。
给矿工们简单算一下：网络算力是 700 EH/s，你的矿机算力是 200 TH/s。你从网络中分到的份额是 200 除以 700,000,000，也就是 0.0000003，几乎为零。这就是为什么现在没人再单独挖比特币了。你加入矿池，贡献你的算力，然后和其他成千上万台矿机平分奖励。
算力与价格：二者相关性究竟揭示了什么
“算力上升，价格上涨。”人们经常这么说，但这种说法是错误的，如果据此进行交易，后果不堪设想。
2018年：算力攀升，价格暴跌。负相关性高达66.2%。比特币价格从2万美元跌至3200美元，而矿工们却在不断增加矿机。2021年：受中国禁令影响，算力一夜之间暴跌53%，但价格却……毫不在意。五个月后，价格飙升至6.9万美元，而矿工数量甚至比5月份还少。这两个数字之间确实存在关联，但方向和时间框架与大多数人的预期并不相同。
实际情况是：价格总是先行上涨。当比特币价格从 3 万美元涨到 7 万美元时，挖矿收入一夜之间翻了一番。那些之前囤积矿机的矿工会立刻投入使用。算力增长则要等到几周甚至几个月后才会出现，因为你不可能在下单当天就部署 ASIC 矿机。运输需要时间，机架空间需要时间，电力合约也需要时间。等到算力飙升的迹象出现在图表上时，价格上涨早已成为过去式。
反过来，价格暴跌，电费却不变，一些矿工现在每挖一个区块都在赔钱。他们首先关闭的是那些老旧、效率最低的矿机。算力下降了。但下降幅度并没有你想象的那么大，因为像 Marathon Digital 和 Riot Platforms 这样的大型矿场在牛市期间筹集了数亿美元，就是为了在熊市中继续建设。他们按计划部署硬件，而不管价格如何，因为他们已经签好了支票。
还有一个地理因素让我觉得非常有趣。巴拉圭的水力发电成本低廉，埃塞俄比亚的水坝产能利用率很低。这些矿机的运行成本仅为每千瓦时0.02美元甚至更低，这意味着即使比特币价格跌至2万美元，它们仍然有利可图。它们不会在熊市中停止挖矿，而是在其他人恐慌的时候继续挖矿。这种结构性因素也是算力几乎不会长时间下降的原因之一。
能源问题：哈希率对地球的代价是什么？
每次哈希运算都会消耗电力。比特币的总能耗与其哈希率成正比。剑桥比特币电力消耗指数估计，截至2025年，比特币每年大约消耗150-170太瓦时（TWh）的电力，这与波兰或埃及这样的中等规模国家的用电量相当。
环保人士对这个数字深恶痛绝，我理解他们的想法。150多太瓦时确实是一大笔电。但比总量更重要的是这些电的来源和用途。
越来越多的挖矿活动正在使用闲置能源，例如原本会被燃烧掉的天然气（油井燃烧掉的天然气）、非高峰时段闲置的水力发电容量，以及冰岛和萨尔瓦多的地热能。美国最大的上市矿商之一 Marathon Digital 表示，其超过 50% 的电力来自可再生能源。Riot Platforms 的矿场位于德克萨斯州的风力发电场附近，并且通过在电网高峰需求期间减少用电量来盈利，相当于在德克萨斯州需要电力来维持空调运转时，不挖矿反而能获得报酬。这远比“比特币浪费能源”的说法复杂得多。
另一方面：每一千瓦时电力都保障着网络安全。算力减半，攻击比特币的成本也就减半。这些能源并非白白浪费，而是创造了有史以来最强大的金融安全保障。每年150太瓦时是否值得，这是一个价值判断问题，而非简单的数学问题。我个人认为值得，但我持有比特币，所以我的观点仅供参考。
