出乎意料！矿工和投资方根本没有大规模逃离熊市，甚至找到了“一线生机”
浪花财经
挖空块给了矿工们一线生机，使他们可以维持利润。
这是巨人陨落的时代，也是群雄并起的时代。
这是愚昧当道的时代，也是正见迭出的时代。
这是信念崩塌的时代，也是信仰重拾的时代。
这是暗夜笼罩的时代，也是天光乍破的时代。
这是风刀霜剑的时节，也是春意蛰伏的时节。
前路山穷水尽，尽头柳暗花明。
——狄更斯《双城记》
当熊市在过去几个月席卷密码学货币市场时，人们曾估计会有大批矿工和投资方离开这个领域。然而，从数据上来看，我们注意到这种趋势并不严重，挖空块给了矿工们一线生机，使他们可以维持利润。我们用统计学分析了为什么挖空块可以带来更多利润，并且找出了使用这种策略的矿工（池）。
凛冬将至，矿工如何自保？
众所周知，在过去六个月中，每个人都密切关注着 ETH 不断下跌的价格。因此，我们决定深挖下去，看看近几个月的情形对矿工和矿池的影响究竟如何。我们且仔细了解一下挖矿活动，看看表象之下的真实情形。
出块数量保持稳定
对过去六个月网络状况的粗略统计显示，出块的数量保持在相同水平，每日处理的交易数量也大体不变，大约是每天 60 万笔。
图 1. 以太坊网络的出块数量（2018 年第 3 季度～第 4 季度）
这并不意味着挖矿活动的体量没有发生变化，只是因为以太坊的难度调整算法不断地调整挖矿难度，出块时间稳定在 10 到 19 秒这个区间。因此，根据这段时间的出块数量可以计算得出，出块率总是保持稳定。
挖矿活动在萎缩
挖矿活动涨落的指标是难度和全网算力——虽然难度和全网算力的下降不一定体现在矿工数量的减少上，但确实反映了在挖矿机数量的下降。在这里，“矿工”的意思是在链上挖矿的地址，而不是控制这些地址的真实个体。大多数情况下，这些挖矿地址都属于矿池，矿池背后有几百个用户在为之贡献算力。
难度即矿工在出块时所需计算的任务的复杂度。全网算力则加总了网络中矿工的算力。当挖矿活动萎缩的时候，算力就会下降，在不调整难度的情况下，完成计算任务所需的时间就会上升。用来衡量难度的单位是 TH（兆次哈希计算，或者说万亿次式错）。全网算力加总了所有矿工的试错次数，用 TH/S 即兆哈希每秒的单位来衡量。
图 2. 挖矿的难度与网络的总算力相互关联且逐渐下跌（按日平均）
从上图中可以看到，随着全网算力的波动，难度也随之改变；从 9 月 和 11 月的两次大跌中可以看得更加明显。下面的散点图也显示出类似的正相关性。
图 3. 每日平均难度和总算力散点图
上图记录了每个区块的难度和算力，明确显示了两者间的正相关性，一如我们在上文的理论部分中解释的那样。此处一个有趣的发现是，它们在 3200TH 的难度上逐渐分成了两簇——我们觉得，这是因为相对比挖矿难度的迅速调整，矿工的反应是滞后的，尤其是当难度上升的时候——从图 2 中我们可以看出，两次难度陡升（六月和十一月）都发生在 3200TH 左右，而此时表示算力的橙色线没能调整跟上蓝色线，而是用了一些时间来反应。但难度下降时不存在这种情况——矿工只要在算力足够之时关掉部分矿机就可以了；难度上升时，因为很难估计难度最终会稳定在哪个水平，矿工可能高估它（就像十一月那样），也可能低估它（就像六月那样）。要进一步探究这种现象，我们可能需要更多的假设和理论。（你不妨也来猜想一下！）
出块地址（矿池）数量保持稳定
下表显示，互不关联的出块地址的平均数量并没有多大改变。这可能意味着在市场如此萧条的情况下，出块者的应对策略并不是退出，而是缩减业务规模。
这或许是个好现象，表示他们对区块链网络的信心并没有动摇。
图 4.出块地址的数量与他们转出资金的地址数量（按月计量）
这种情况也在意料之中——毕竟，他们都是利益相关者，依然期望从中获得利润，从设计上来说，当利润率降低的时候，挖矿活动就是要缩减的。挖矿需要耗费大量电力，是矿工成本的一部分 。更直白一些，当 ETH 的价格低于某个下限时，矿工就会算一笔账：既然挖到一个 ETH 的成本是 X 美元，而 ETH 的市场价格又低于 X 美元，那我为什么要挖？我还不如去买呢。
（矿池背后）挖矿个体数量下降
挖矿活动规模缩减的另一个良好的量化指标是看矿池给算力贡献者——即矿池中矿工个体——转了多少笔账。从上表可以看出，这个数量正确平稳而清楚地下降。
下表则显示了全网前五大矿池的一些参数，按半年度分列并且加以比较。
图 5. 2018 年的 5 大矿池（以算力体量衡量，按半年度分列）
这些矿池的共同点是转款地址数量的大幅减少，最明显的是 f2Pool。
图 6. Ethermine 在下半年度转出地址的数量
以 Ethermine（数据显示为当今最大的矿池）为例，上表显示了每日支付笔数在稳定下降。图像上出现的峰值乃是 Ethermine 所转地址数量的规律性上升——每周一次，转出交易的数量会增加 20%~25%。不过，在整个时间段（六月至十一月）内，Ethermine 平均每天对每个地址要转出 0.15~0.16 个 ETH。
图 7. Ethstats 上 Ethermine 账户的详情截图——转出交易和输入交易的数量
矿池是不是在挖空块？
另一个凸显挖矿生态变化的指标是近来空块数量的上升。关于为什么矿工会主动使用这种策略，这背后有一些不同的解释，对应着不同的后果。
图 8. 过去 6 个月中空块的数量
挖空块更赚钱吗？统计上来看确实如此。
从矿工的角度来看，一段时间内的平均总收益由三个部分组成：区块奖励（约占 89%）、手续费（2%）还有偶尔的叔块奖励（约占 9%）。
叔块是以太坊中引进的，比特币里面并没有叔块的概念。在比特币协议中，最长的链被认为是绝对的正确。如果一个块不是最长链的一部分，那么它被称为是“孤块”。在比特币中，孤块没有意义，随后将被抛弃，发现这个孤块的矿工也拿不到采矿相关的奖励。但以太坊的GHOST协议，不认为孤块没有价值，而是会给予发现孤块的矿工以回报。在以太坊中，孤块被称为“叔块”(uncle block)，它们可以为主链的安全作出贡献。
要计算矿工每挖出一个块的平均收益，最好的指标莫过于区块奖励和叔块奖励的平均值（包括相应的手续费平均值）——然后按矿工相应的叔块率加权（因为不同矿工的叔块率是不一样的，本例采用全网的平均值）。
结果是 3.03 ETH —— 按2018 年 12 月 11日的 ETH 美元价格，约等于 275 美元。这就是单块收益平均值。同时，我们对比了区块的平均出块时间，发现包含较少交易的区块，平均出块时间也会更短。那些只包含不到 10 笔交易的区块，平均出块时间只需 9.8 秒，而自六月以来，所有区块（从 5710964 号块到 6710964 号块）的平均出块时间是 14.5 秒。
与此同时，这段时间挖出了 11741 个空块，平均用时是 13.2 秒。此外，由于出块时间较短，空块被视为叔块的概率较低，更有可能可以利用时间优势成为主链。因此，挖空块而不是正常区块可以让矿工获得更高的利润率（即“单位时间内得到的奖励”会更高）。
谁在挖空块？
凑得更近一些，我们注意到在过去 6 个月内，有 103 个出块地址挖出了 11741 个空块，主要有以下几个地址挖出了空块：
图 9. 过去 6 个月中挖出空块的地址
前五大地址分别是：
F2pool_2 (1st?—?0x829bd824b016326a401d083b33d092293333a830),
Etherdig (2nd?—?0x8d35067233605bef6069191ae0922d134ff80d48),
Ethermine(3rd?—?0xea674fdde714fd979de3edf0f56aa9716b898ec8),
Dwarfpool (4th?—?0x2a65aca4d5fc5b5c859090a6c34d164135398226)
Nanopool (5th?—?0x52bc44d5378309ee2abf1539bf71de1b7d7be3b5)
不出你我所料，五个地址中的三个（F2Pool_2、Ethermine 以及 Nanopool）都位列前五大矿池。在下表中你可以看到，F2Pool_2 最近的空块率上升尤其明显。正如我们上文总结五大矿池的图表所示，F2Pool 也是其中 2018 年下半年表现最差的矿池。
图 10. 前 5 大矿池的空块率变化（总空块率与过去 3 个月的空块率对比）
再想深一层，空块增多会直接反映在区块 Gas 平均使用量的下降上，那么可以把 F2Pool_2 所挖区块的平均 Gas 使用量和 ETH 的美元价格表对照起来看。
图 11. 2018 年 F2Pool_2 所挖区块的平均 Gas 使用率
上图中引人注目的是 F2Pool_2 交易打包策略的几次剧变：分别在三月底、六月底、七月和十一月。现在，我们来对照一下 ETH 的美元价格走势。
图 12. 2018 年 ETH 的美元价格走势图
最大的几次下跌趋势正好符合上图的几次剧烈波动：三月、七月和十一月出现价格跳水——所以很明显，F2Pool_2 选用的交易打包策略具有很高的价格敏感性。
不过，位列空块打包榜第二名的 Etherdig 不是根据价格的变动来使用这种策略的——打包空块根本就是他们的主打策略。在 2018 年，他们的空块率高达 86%（F2Pool_2 也只有 5.5%）。然而，作为前五大矿池的“楷模”—— SparkPool ——基本不挖空块，完全不像个矿业大佬。
