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Incitations minières (Partie 4): L'impact de la réduction de moitié

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Incitations minières (Partie 4): L'impact de la réduction de moitié


Abstrait: Nous évaluons l'impact que la réduction de moitié des récompenses en bloc, qui doit avoir lieu dans quelques semaines, pourrait avoir sur l'industrie minière Bitcoin. En supposant un prix Bitcoin constant et en excluant l'impact des frais de transaction, les revenus de l'industrie minière devraient chuter d'environ 50%. Cependant, ce n'est pas nécessairement le cas pour le hachage du réseau. Le déclin du hashrate du réseau est déterminé non seulement par la baisse des récompenses par blocs, mais aussi par l'interrelation entre le mécanisme d'ajustement de la difficulté et la structure de l'industrie minière. Sur la base de la structure actuelle de l'industrie et en supposant que le prix du Bitcoin ne change pas, nous prévoyons que la réduction de moitié pourrait entraîner une baisse du hachage du réseau d'environ 30% à 35%.

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Aperçu

Le troisième bloc de Bitcoin réduit de moitié, lorsque la récompense du bloc passera de 12,5 bitcoin à 6,25 bitcoin, est à seulement quelques semaines. Beaucoup nous ont demandé quel serait l'impact de cela, à la fois sur le prix du Bitcoin et sur l'industrie minière du Bitcoin. Dans ce rapport, nous nous concentrerons sur la deuxième de ces questions, l'impact sur l'industrie minière. Excluant l'impact des frais de transaction, l'impact sur les mineurs devrait être presque exactement le même qu'une baisse soudaine de 50% du prix du Bitcoin.

On peut penser qu'une baisse soudaine de 50% du prix du Bitcoin signifie que l'industrie minière devrait chuter de 50%. Cela est vrai en ce qui concerne les revenus de l'industrie, après la réduction de moitié, toutes choses égales par ailleurs, les revenus de l'industrie minière devraient chuter d'environ 50%. C'est donc probablement une période très difficile pour l'industrie. Cependant, cela ne signifie pas que le nombre de mineurs ou le hashrate diminuera de 50%, la situation est compliquée par la question du réglage de la difficulté. Afin d'évaluer l'impact de la réduction de moitié sur le hashrate, il faut considérer à la fois l'ajustement de la difficulté et la structure de l'industrie minière. Ce sont ces dynamiques interdépendantes qui font l'objet de ce rapport.

Nous avons déjà beaucoup écrit sur les incitations minières dans le passé et cet article est notre quatrième rapport sur le sujet.

  1. Incitations minières (Partie 1): Les aspects économiques de l'ajustement de la difficulté
  2. Incitations minières (partie 2): Pourquoi la Chine est-elle dominante dans l'exploitation minière de Bitcoin?
  3. Incitations minières (partie 3): court terme vs long terme

Incitations minières

En général, à court terme, les entreprises devraient continuer à fonctionner si leurs revenus sont supérieurs aux coûts de production marginaux totaux. c'est-à-dire que les revenus sont supérieurs aux coûts qui varient en fonction des volumes de production. Les entreprises peuvent ne pas être rentables dans ces scénarios, mais tant que l'entreprise contribue à ses coûts fixes, il est rationnel de maintenir l'entreprise ouverte.

Dans le cas de l'exploitation de Bitcoin, les coûts marginaux sont ceux qui varient en fonction du nombre de Bitcoin extrait, comme l'électricité. Les coûts fixes sont ceux qui restent les mêmes, quels que soient les volumes de production, tels que les loyers ou les dépenses d'investissement historiques en équipement minier. Si le prix du Bitcoin baisse, en théorie, une mine devrait rester ouverte si ses revenus sont supérieurs aux coûts marginaux (électricité). Du point de vue de la décision d'éteindre l'équipement, peu importe le coût initial de l'équipement ou si l'opération est déficitaire, ce sont des coûts irrécupérables, ce qui compte, ce sont les coûts marginaux. C'est avec cette théorie à l'esprit que nous analysons les courbes de coûts de l'industrie minière Bitcoin.

La courbe des coûts miniers

En raison de l'importance des coûts de production marginaux dans les industries minières, il est important de comprendre la forme de la courbe des coûts pour l'ensemble de l'industrie pour évaluer la dynamique du marché et la façon dont l'offre évoluera en fonction des variations de prix. Par exemple, dans le cas de l'or, on peut évaluer l'impact d'une baisse du prix de l'or sur l'offre de l'industrie. Il suffit de tracer une nouvelle ligne horizontale sur le graphique de la courbe des coûts et l'offre à coût élevé sur le côté droit du graphique, avec des coûts supérieurs à la nouvelle ligne de prix de l'or plus bas, sera finalement éliminée du marché. Ceci est illustré par la ligne rouge sur la figure 1 ci-dessous.

Figure 1 – Courbe des coûts de l'industrie aurifère

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(Source: Goldcorp)

Bien sûr, dans le cas de l'approvisionnement en Bitcoin, le prix ne change pas, mais le hashrate change. En raison de la difficulté d'ajustement, avec Bitcoin, estimer l'impact des changements de prix sur le hashrate n'est pas aussi simple que de tracer une nouvelle ligne horizontale. Comme nous l'avons expliqué dans notre première pièce sur les incitations minières, à mesure que les mineurs quittent l'industrie, la difficulté s'ajuste à la baisse, affectant la forme de la courbe des coûts. Par conséquent, lors de l'évaluation de l'impact d'une modification du prix du Bitcoin, il n'est pas nécessaire de tracer simplement une nouvelle ligne horizontale sur le graphique, il faut également tracer une nouvelle courbe de coût.

Dans les trois graphiques ci-dessous, nous avons évalué l'impact sur le hashrate du réseau d'une baisse soudaine de 50% du prix du Bitcoin (la réduction de moitié). Dans chaque scénario, nous dessinons à la fois une nouvelle ligne horizontale représentant le prix du Bitcoin et une nouvelle courbe de coût.

Les exemples ci-dessous illustrent pourquoi la forme de la courbe des coûts est particulièrement importante dans l'industrie minière Bitcoin et peut avoir des impacts dramatiques sur le hashrate. Dans notre premier cas, la courbe de coût linéaire, la réduction de moitié entraînerait une baisse du hashrate du réseau d'environ 29%. Dans notre deuxième scénario, qui est une autre courbe de coûts potentiellement réaliste, la réduction de moitié a un impact beaucoup plus important sur le hashrate du réseau, provoquant une baisse de 47%. Notre troisième scénario, la réduction de moitié n'a provoqué qu'une baisse de 12% du hashrate du réseau.

Figure 2 – Courbe de coût d'extraction de Bitcoin – Scénario 1: Courbe de coût linéaire ($ US)

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Figure 3 – Courbe de coût d'extraction de Bitcoin – Scénario 2: Courbe de coût «normale» ($ US)

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Figure 4 – Courbe de coût d'extraction de Bitcoin – Scénario 3: Courbe de coût quadratique ($ US)

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Il y a un autre scénario à considérer non illustré par les graphiques ci-dessus, des coûts homogènes à travers le secteur. Bien sûr, si l'on suppose que tous les mineurs ont les mêmes coûts marginaux, alors lorsque le prix du Bitcoin chute de 50%, tous les mineurs pourraient simultanément s'éteindre et le réseau s'arrêterait complètement. Heureusement, une telle structure industrielle est peu susceptible d'émerger et même si cela se produit, il est possible que les mineurs idéologiques puissent pousser le réseau vers l'avant pour le prochain ajustement de difficulté.

Mathématiques de la nouvelle courbe des coûts d'équilibre

La nouvelle courbe de coût est obtenue en multipliant la courbe de coût d'origine par une valeur constante, c'est-à-dire en prenant l'ancienne courbe et en lui appliquant un pourcentage de réduction constant. Cette valeur est calculée en résolvant une inconnue commune sur deux équations dans un processus itératif d'essai et d'erreur. Il y a le pourcentage de réduction de la courbe de coût d'origine et le pourcentage de réduction du hashrate que la nouvelle courbe implique, lorsque les mineurs déficitaires, dont les coûts sont supérieurs au nouveau prix Bitcoin inférieur, sont supprimés. À partir d'une réduction de 50%, nous avons effectué de manière itérative les nombres jusqu'à ce que ces deux pourcentages correspondent, révélant ainsi la nouvelle réduction théorique de la difficulté d'équilibre.

À quoi ressemble la courbe actuelle des coûts d'extraction Bitcoin?

Nous avons expliqué ci-dessus comment l'impact de la réduction de moitié sur le hashrate du réseau dépend de la forme de la courbe des coûts. Par conséquent, on peut être intéressé à déterminer quelle est la forme actuelle de la courbe de coût. Il s'agit d'une mesure difficile à déterminer, la plupart des mineurs de Bitcoin sont des entreprises privées qui ne divulguent pas leurs structures de coûts. Il y a quatre exceptions notables à cela: Hut 8, Hive, Bitfarms et Argo Blockchain, mais ces entreprises ne représentent qu'une faible proportion du réseau.

L'un des courtiers d'équipement minier, Blockware Solutions, a récemment publié un rapport sur l'industrie minière, qui comprend des données sur la structure des coûts de l'électricité, en divisant l'industrie en huit couches de coûts. Il est difficile d'évaluer l'exactitude des données, mais nous avons analysé les chiffres et produit la courbe de coût suivante. Comme le graphique ci-dessous montre que la ligne la mieux ajustée (en rouge) est raisonnablement linéaire, similaire au scénario 1 dans nos graphiques ci-dessus.

Figure 5 – Diagramme de dispersion – L'électricité coûte US $ par kWh vs Proportion de mineurs

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(Source: BitMEX Research, données de Solutions Blockware)
(Remarque: les données des solutions Blockware sont de 0,025 $ et plus bas pour la couche la moins chère et 0,07 $ et ci-dessus pour la couche la plus chère)

Lorsque nous avons interrogé le PDG de Blockware, M. Matt D’Souza sur l’intégrité des données, il a déclaré ce qui suit:

Nous avons des clients ou sommes en partenariat avec des mineurs ou des prestataires de services miniers dans la majorité des pays miniers et nous avons visité d'importantes installations minières en Chine et aux États-Unis. Nous gérons également un pool de minage et communiquons avec d'autres grands pools. Chacun a une structure de coûts différente et c'est pourquoi notre rapport le décompose en couches. Nous avons des clients dans toutes les couches de coûts, de ceux qui paient zéro centime par kWh à ceux qui paient 7 centimes par kWh. Par conséquent, nous pensons que les données de notre rapport sont fiables.

– Source: PDG de Blockware Solutions, M. Matt D’Souza

Le graphique ci-dessus ne montre pas la distribution des coûts en USD pour produire une unité de Bitcoin comme une courbe de coût traditionnelle, mais montre plutôt la distribution des coûts d'électricité. Cela peut être utilisé pour illustrer la forme de la courbe, si l'on convertit l'axe des y pour représenter US $ par Bitcoin produit. Cependant, comme la difficulté change tout le temps, peut-être que l'utilisation des coûts énergétiques est plus appropriée.

La figure 5 ci-dessus ne prend en compte que les coûts d'électricité et ignore l'impact des écarts dans les niveaux d'efficacité du matériel d'exploitation minière utilisé. Ces données sont également fournies dans le rapport Blockware, où elles décomposent le réseau entre le S9 de Bitmain et la nouvelle machine S17 plus efficace. Encore une fois, ces données peuvent ne pas être fiables et sont basées sur plusieurs simplifications excessives, mais nous les avons utilisées pour construire une courbe de coûts plus détaillée ci-dessous. La figure 6 ci-dessous est un diagramme de dispersion illustrant la distribution de l'efficacité minière en termes de US $ qu'il en coûte pour produire 1 téra heure de hachage.

Figure 6 – Diagramme de dispersion – Courbe d'efficacité minière – $ US par THh vs Proportion de mineurs

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(Source: BitMEX Research, données de Solutions Blockware)
(Remarque: pour le 0,025 $ kWH et plus bas couche, nous avons supposé une valeur de 0,0125 kWh et pour 0,07 kWh et ci-dessus couche, nous avons supposé une valeur de 0,08125 $ kWH)

La courbe des coûts en forme de «S»

La plupart des industries minières plus matures, dans le secteur des ressources, ont tendance à avoir des courbes de coûts en forme de «S», comme l'illustrent les graphiques suivants (figures 7 et 8 ci-dessous, ainsi que figure 1 ci-dessus). En règle générale, il y a un petit nombre d'actifs uniques à faible coût sur le côté gauche bénéficiant d'une géologie exceptionnellement favorable et un grand nombre de mineurs «normaux» au milieu. Il y a aussi généralement un petit nombre de mineurs en difficulté plus marginaux à coût plus élevé sur le côté droit de la courbe des coûts, qui sont souvent des projets plus spéculatifs commandés pendant une bulle des prix.

Figure 7 – Courbe de coût du charbon thermique

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(La source: Financial Times, Macquarie)

Figure 8 – Courbe de coût du cobalt

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(La source: Porte de recherche)

La figure 6 ci-dessus indique déjà ce motif en forme de «S». Il est possible que les mêmes facteurs économiques qui provoquent cette forme de «S» dans l'espace des ressources s'appliquent au minage de Bitcoin. Cependant, le nombre de points de données est limité et il est difficile de tirer des conclusions solides.

Quant à ce que cette forme en «S» signifie pour Bitcoin, cela pourrait impliquer que pour de petits changements de prix, le hashrate s'ajuste comme notre troisième scénario, mais pour des baisses de prix plus importantes (comme une réduction de moitié), le hashrate se comporte plus comme les projets du scénario 2.

Application des données de la courbe des coûts à la réduction de moitié

Bien que l'industrie ait déjà atteint la forme de la courbe en «S», pour simplifier, nous avons décidé d'utiliser un modèle linéaire comme approximation pour évaluer l'impact de la réduction de moitié. Il convient de noter que notre scénario linéaire de modèle (figure 2) suppose que le coût le plus bas est exactement nul, tandis que la ligne linéaire la mieux ajustée pour les données de Blockware Solutions n'implique pas cela. Nous avons donc créé un nouveau scénario (scénario 4), dans lequel le compartiment au coût le plus bas correspond à 30% du compartiment au coût le plus élevé, raisonnablement en ligne avec les données de Blockware Solutions. Il en résulte une réduction implicite du hashrate d'équilibre de 34%, comme le montre la figure 9 ci-dessous.

Figure 9 – Courbe des coûts d'extraction de Bitcoin – Scénario 4: Basé sur les données de l'industrie ($ US)

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Conclusion

Informations sur l'industrie minière Bitcoin revenu est évidemment extrêmement transparent, mais la structure des coûts est quelque peu opaque. Si Bitcoin réussit, à long terme, il est probable que l'industrie minière se développe et divulgue plus d'informations au public. Il est donc probable que les analystes pourraient mener des recherches et des analyses approfondies sur la courbe des coûts et faire des prévisions raisonnablement précises sur l'impact des changements de prix ou des coupures de Bitcoin sur le hashrate du réseau. Par conséquent, en raison des informations limitées actuellement disponibles, ce rapport est de nature quelque peu spéculative. Cependant, sur la base de l'analyse de ce rapport, nous sommes prêts à estimer que, lorsque la réduction de moitié se produit, le hashrate du réseau peut diminuer d'environ 30% à 35%.

Notre estimation ci-dessus comporte de nombreuses hypothèses. Nous supposons que le prix du Bitcoin ne change pas, que tous les mineurs sont rationnels et qu'une proportion importante de mineurs ne fonctionne pas déjà à perte. Avec la volatilité des prix qui suivra certainement la réduction de moitié, il ne sera peut-être même pas possible de dire si notre méthodologie et nos calculs étaient corrects. Cependant, nous pensons avoir introduit un cadre utile pour évaluer l'industrie minière et la réduction de moitié.

En réponse à la question de savoir comment la réduction de moitié aura une incidence sur l'industrie minière, à notre avis, cela causera un stress important. D'un autre côté, étant donné les mesures que les gouvernements ont prises dans le monde entier pour atténuer l'impact de COVID-19, de nombreuses autres industries traverseront également une période difficile en même temps.



Traduction de l’article de BitMEX Research : Article Original

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