对比特币四年周期的颂歌

2009年1月3日，中本聪挖掘比特币区块链中的第一个区块——"创世区块"，开启比特币世界。

12年多后的今天，比特币总价值超1万亿美元，每天链上的转账量超过200亿美元。

历经12年沉浮，比特币被人们赞誉为月亮。比特币多次被传“死讯”，但每次都是涅槃重生。

由于这个过程以四年为一周期不断重复，许多人相信比特币价格也存在规律。

其中以Stock-to-Flow (S2F)模型最为著名。

在这篇文章中，我们将先讨论为什么比特币价格会以四年为一周期浮动。

然后我们探讨这个市场周期是如何影响到比特币的其它属性，这些属性又与矿工和持币者的行为有什么关系。

最后，提出一个假设——随着比特币趋于成熟，比特币将不复四年周期，并解释为什么这对比特币和持币者有利。

当中本聪推出比特币时，有两个目标。

一个是使比特币进入流通。

另外一个是激励早期用户通过采矿来实际参与比特币网络，以确保网络的安全，并逐渐减少他人攻击网络的可能性。

为了做到这一点，中本聪制定了一个发币时间表。

即比特币网络参与者将在每个创建的区块获得50比特币的采矿奖励。

每达到21万个区块（假设区块间隔为10分钟，约为4年），采矿奖励就减半。

2012年11月28日第一次减半后，矿工收到 25个比特币；

2016年7月9日第二次减半后，矿工收到12.5个比特币；

2020年5月11日最后一次减半后，矿工收到6.25个比特币，以此类推。

通过结合发币时间表和proof-of-work机制，比特币供给的货币政策（图1蓝线）和货币通胀（图1橙线）的关系在网络启动时就确定下来了。

图1：比特币供应量（蓝色）和货币通胀（橙色）随时间变化

不管是否刻意，比特币减半事件已经发生了三次，似乎每次都推高了价格。

从图2中可以看出，在每次减半事件（白色条纹的垂直线）之后，比特币价格（白线）在一年内都会大幅上涨。

因此，在四年周期中，比特币的平均价格（图2中的黑线）在其完整的生命周期中一直是正数。

图2：比特币价格及其四年周期内移动平均线的对数图

而在每次减半事件之前，比特币价格都处于动态平衡。

新需求多来自于长期的持币者，他们购买比特币，形成对比特币的需求。

以及价格或其他因素促使长期持币者出售比特币，形成供给。

在减半之后，新发行的比特币的供应量减半。

如果对比特币的需求保持不变，供应短缺会逐渐形成。

由于比特币的供应是完全没有弹性的，这种供应短缺不能通过创造更多的比特币来解决。

因此，解决供需唯一方法是——吸引持有人出售他们的比特币。

这意味着市场价格必须上升。

由于比特币是维布伦商品，他的价格上涨往往会吸引更多的需求，加剧已经存在的供应短缺，并推动价格上涨，且速度更快。

这些价格的上涨导致泡沫，这些泡沫会以市场崩溃，亦或是随之而来的熊市结束。

这导致每个周期中的供需平衡点都在前一个周期的基础上逐步攀升。

这个机制抽象可视化，如图3。

图3：减半是如何导致供应冲击，推动价格上涨

虽然减半后的价格上涨，但很显然，周期存在因果。

在2021年4月15日发表的文章中，btconometrics对比特币价格进行了傅里叶分析，证明比特币价格确实以四年为周期运动。

虽然所使用的统计方法相对复杂，但结果显而易见。

从图4中可以看出，价格最高值非常接近代表四年周期的红线，说明比特币价格存在周期性。

图4：btconometrics进行的傅里叶分析

现在我们已经深入了解了比特币价格以四年为一周期的原因，我们可以深入探究这种价格周期性会产生哪些影响。

为了做到这一点，我创建了一个名为比特币价格温度（BPT）的指标。

简而言之，BPT的计算方法是用前四年的比特币平均价格减去每一天的收盘价。

然后用这个数字除以该时间段的价格标准差。

其结果是一个指标，反映了任何时期的比特币价格偏离其四年移动平均线的程度，同时考虑到其波动性。

由此代表币价有多 "热 "或 "冷"--因此被命名为比特币价格温度。

通过利用比特币价格的标准偏差，BPT指标对价格波动进行了调整。

图5中的顶部图表说明了BPT的情况。

如图所示，比特币价格实际上很少低于其四年的移动平均线（零处的蓝色水平线）。

而且它在达到其四年周期的顶部时，价格温度为8或更高。

在一个较小的时间框架内，比特币价格也曾在2和6左右的温度下，多次改变其看涨或看跌的轨迹。

虽然样本数量有限，但在比特币当前和未来的四年周期中，有一定参考意义。

图5：BPT图表[顶部]

完整的比特币价格历史与BPT Bands叠加[底部]。

还有另外一种方法观察BPT和比特币价格本身的周期性——在每次减半时 "重置时钟"。

创建一个图表，将BPT和比特币价格本身的每个周期叠加，使它们更容易比较。

从图5的顶部图表中可以看出，价格温度在减半后逐渐上升，速度越来越快。

历史上在减半后约12至18个月创造了一个价格高点。

在周期其它时间内再次冷却，并在其四年移动平均线附近找到一个平衡点。

图6中的底图显示了以美元计的实际比特币价格，并叠加了BPT和BPT Bands。

每次价格温度达到其四年周期的冷却期时，比特币价格都在比前一个周期（至少）高一个数量级的价格水平上找到了平衡点。

图6：BPT（顶部）

每半周期的BPT Bands（底部）

不管根据上述哪张图，只要你持有比特币超过四年，你就可以获利——无需时间、焦虑的额外成本。

在每次比特币减半前，都会出现一些对于"采矿死亡螺旋"散布恐惧、不确定和怀疑（FUD）的文章。

挖矿死亡螺旋FUD认为，由于区块补贴被分成两半，矿工面临50%的利润率，这将导致一些人停止挖矿。

反过来，这将使网络安全性差，使其价值降低，使价格下降，进一步降低矿工的盈利能力，使他们关闭更多的矿工，等等。

虽然在短期内，一些矿工确实关闭了效率较低，或运行在更昂贵能源上的硬件，但这种下滑在长期图表上几乎看不到。

而且，这种暂时的下滑影响不大，会被减半引起的价格上涨所抵消。

由于减价引起的供应短缺发生后，比特币价格不断上涨，采矿的利润率再次增加，激励矿工（重新）加入网络。

因此，网络的哈希率增加了，使网络更安全，从而更有价值。

这意味着，在多年的范围内，我们看到了与挖矿死亡螺旋FUD所暗示的完全相反的情况--这都要归功于比特币的四年周期。

图7显示了比特币网络几乎持续增长的哈希率。

可以看出，每次减半后，哈希率几乎没有下降（白色条纹的垂直线）。

随着比特币价格以及BPT措施的增加，哈希率增长加快。

在周期的后半段，当价格降下来的时候，哈希率的增长有点停滞不前，直到下一次减半发生。

新的市场周期激励了它更快速增长，使网络本身更有价值。

图7：比特币哈希率与BPT叠加

为了使网络相对稳定地进行交易，而且供应分散，需要确保每隔约10分钟就有新的区块产生，网络内有一个内置的难度调整机制。

每2,016个区块，也就是每14天，如果网络上的哈希率相对较低，网络就会使其更容易开采。

如果网络上的哈希率相对较高，就会使其更难开采。

这意味着在这些哈希率不断上升的周期期间，创造的新比特币比所预期的要多。

基于此，David Puell探索了过去一年的每日发币量和平均每日发币量的比率，得出了Puell倍数。

图8显示了Puell倍数，显而易见有几个层次。

可以看出，由于区块链补贴的减半，每天的发行量在每次减半的当天都会骤降。

在之后的几个月里，随着价格的上涨，挖矿盈利性更高。

哈希率上涨，每日发币量再次上升。

当比特币价格增长停止，市场周期结束时，会出现一个顶峰，然后是一个冷却期。

挖矿的利润率下降，导致每日发币量再次下降。

因此，Puell倍数经常被视为一个有趣的指标，可以用于从链上角度监测比特币的周期性。

图8：Puell倍数

除了哈希率的增长，以及产生的日发币量的暂时增加，可以说明矿工的周期性行为，比特币区块链还有另一个重要的市场群体

——使用比特币进行链上交易的人。

当制作图表时，你可能会先创建一个每日交易数量的图表，用来可视化该群体的行为。

如果我们这样做，我们确实会看到一个总体趋势，即随着时间的推移，每天有更多的交易。

但随着比特币网络的成熟，这种增长会停滞。

一个比特币区块只能包括一定数量的交易，所以这个指标不会是网络上实际拥挤程度的一个理想代表。

当大多数或所有新创建的区块都满了的时候，被提示的交易数量增加。

在比特币中，这种情况被称为 "mempool"。

在图9中可以看到，在2020年12月突破20,000美元的历史最高价后，等待被纳入区块链的交易数量迅速增加。

图9：2020年4月-2021年比特币mempool规模

目前，mempool处于大约五个月没有清空的状态。

这意味着，当任何矿工在这段时间内创建一个新的区块时，会有大量的未确认交易。

矿工很可能会获利——包括那些提供最高交易费的未确认交易，以奖励矿工。

而这也确实是目前大多数矿工的运作方式。

因此，交易费用高的未确认交易会被首先纳入新区块，而费用低的交易则在mempool中停留更长时间。

这在图7中可以看到，目前mempool中充斥着未确认的交易。

这些交易每字节支付1-5 satoshis的费用，而mempool中经常清除掉费用率更高的交易。

这代表着，在网络繁忙的时候，任何想在网络上进行链上交易的人都需要出高价，以获得他们在比特币区块链上的一小部分区块空间。

由此，区块空间市场得以发展。

而区块中的交易费用的价值，基本上代表了这个区块市场的规模。

图9显示了一段时间内平均比特币交易费，并与我们之前介绍的BPT指标相重叠。

在每次减半的预期下，平均交易费在逐渐增加。

但在每次减半后比特币价格上涨时，其增长速度尤其加快。

在市场周期达到一个井喷式的高价，价格又开始降温后。

网络活动再次减少，并在整个比特币市场周期见底时找到一个新的平衡点。

图10：比特币平均交易费与BPT叠加

除了周期性，在图9中可以看到比特币平均交易费有一个明显的上升趋势。

这实际上对比特币的长期存在是最重要的。

毕竟，如果区块补贴每四年下降一次，并在未来的某个时刻完全消失。

矿工仍然需要一个激励机制来继续挖矿和处理交易。

由图11，我们可以直观地看到交易费用（红色）和区块补贴（蓝色）占矿工创建区块时获得的整个区块奖励的百分比。

当第一眼看到这些百分比的连续比例时，交易费似乎不那么重要。

因为在比特币的历史上，区块补贴占了绝大部分的区块奖励。

但当这些百分比显示在对数尺度上时（下图），它变得更加明显。

随着时间的推移，交易费用在区块奖励中的作用程度实际上有一个明显的上升趋势。

在逐个周期的基础上，你甚至可以看到百分比增加了大约一个数量级。

图11：交易费用和区块补贴占区块奖励的百分比以连续（顶部）

对数（底部）的方式随时间变化。

虽然很难准确预测交易费用将占区块奖励的大部分的时间点，但只要比特币网络上有活动，这就是可能实现的——

因为区块补贴的设计趋势是零。

还有一个极其重要的问题——网络的哈希率是否会保持相对稳定的水平，能够保证网络的整体安全？

如果这个问题的答案是 "是"，那么比特币有可能趋于完全成熟。

虽然我们不能绝对确定一定"是 "，但我们可以对结果持乐观态度。

这把我们带到了本文的最后一部分。

假设这种观点成立，那这对四年周期会有什么影响，以及对比特币的最终形态的预测。

笔者认为——当比特币达到"完全成熟"，并且存在一个健康的区块空间市场，能够充分激励矿工。

笔者预计四年周期将逐渐消失。

到21世纪30年代末，届时比特币的区块补贴估计将用完。

在没有区块补贴的情况下，对比特币的新需求将完全基于现有持币者购买比特币。

比特币完全没有弹性，价格变化直接反映对比特币需求变化。

为了更加直观， Croesus_BTC的供需机制的可视化可调整为图12中的这种新情况。

图12:调整后的Croesus_BTC对比特币的供需机制

既然我们已经确定减半会结束，那么评估一下，走向这个结束状态的短期路径是什么会很有用。

我们要先明确，每次减半对区块补贴的相对影响是相同的，但每次减半对区块补贴的绝对影响随时间推移而减少。

例如，第四年的通货膨胀率在2012年下降了-50%，但随后在2016年下降了-33.3%；

在2020年下降了-9.6%，在2024年将仅下降-3.8%；

在2028年下降-1.7%，在2032年下降-0.8%。

更简单地说，在比特币有限供应中，已经发行的比例越大，剩余发行率的变化对已经在市场上流通的供应的影响越小。

现在我们已经确定，区块补贴被设计成随着时间的推移而衰减的，最后一步是了解区块补贴的减半何时确实会开始失去影响。

笔者认为，这可能不会归因于一个单一的时间点，而是一个渐进的过程。

当交易费超过区块补贴成为矿工收入的主要来源时，就会发生图13中的情况。

毕竟，区块补贴对矿工收入部分的贡献越小，减半对市场上可销售的供应的影响就越小。

图13：当交易费超过区块补贴成为矿工收入的主要来源时，减半影响会衰减

当交易费成为矿工收入的主要来源，四年周期不再重要。

这将在以下几个方面影响比特币的未来。

依赖于减半相关市场周期存在的假设的模型将被打破。

这将适用于前面讨论的比特币价格温度（BPT）和BPT Bands。

也适用于S2F和S2FX模型。

而模型会向下突破（例如，通过长期波动性下降的收益递减）还是向上突破（例如，通过采用曲线的陡峭化和/或类似超级通货膨胀事件）有待研究。

随着比特币有限供应中已经发行的比例增加，比特币的价格纯粹反映供求。

决定比特币的周期性的会变成持币者的实际经济活动，从而与他们的经济周期（即"商业周期"）更加密切相关。

如果比特币价格纯粹反映市场对比特币需求，那么出现价格急剧的指数式上涨可能性就会增加。

毕竟，由于供应发行率的不断降低，对比特币的需求对比特币价格的影响越来越直接。

对于黄金来说，需求的大量增加可以通过增加挖矿来增加供应率，但这在比特币中是不可能的。

如果比特币被大规模采用，并遵循类似于我们在使用互联网时的技术采用曲线（图14），那么比特币价格发生 "超级周期 "的可能性就会增加。

在2020年6月，Croesus_BTC在推特上也发表过类似观点。

图14：Everett Rogers博士2003年提出的创新扩散理论

没有四年周期，可能意味着比特币价格波动幅度小。

正如JP Morgan所说，这对比特币发展有利，因为这代表比特币可以用来储值。

如果一个健康的区块空间市场会打破比特币的四年周期，那么比特币区块链上进行交易的成本可能会更高。

这意味着，在未来，大多数人可能不会通过比特币进行交易。

可能性更大的是另一种情况——区块空间费的压力将使交易分批进行，或者采用建立在基于比特币其它方式（例如，闪电网络）。