以太坊:以太坊基金会：ETH将在未来几个月转向PoS 能源消耗至少减少99.95%

注：原文由CarlBeekhuizen发表在以太坊基金会官网。

长话短说：以太坊在合并完成后的能源消耗至少能减少99.95%。

以太坊将在接下里的几个月完成向权益证明共识机制的过渡，这带来了无数种已被理论化的改进。但既然信标链已经运行了几个月的时间，我们实际上就可以深入研究具体的数字了。我们很高兴探索的一个领域涉及新的能源使用估算，因为我们将结束在共识上花费一个国家所耗能源价值的过程。

截至目前，还没有任何关于能源消耗的具体统计数据，因此下面是对以太坊未来能源消耗的粗略估算。

由于很多人都在运行多个验证器，因此我决定使用可存款的独立地址的数量，来作为今天有多少台服务器的代理数。很多质押者可以使用多个ETH1.0地址，但这在很大程度上抵消了那些冗余设置。

以太坊L2总锁仓量涨至105亿美元，zkSyncEra接近2.5亿美元:金色财经报道，据L2BEAT数据显示，当前以太坊L2总锁仓量为105.1亿美元，7日涨幅14.92%。其中，锁仓量前五分别为：Arbitrum One（70.3亿美元，7日涨幅16.69%）；Optimism（21.4亿美元，7日涨幅9.3%）；dYdX（3.72亿美元，7日涨幅6.7%）；zkSyncEra（2.42亿美元，7日涨幅54.39%）；Immutable X（1.44亿美元，7日涨幅14.19%）。[2023/4/15 14:05:27]

在撰写本文时，有来自16405个独立地址的140592个验证器。显然，这是由于交易所和staking质押服务造成的偏差，因此移除它们会导致有87,897个验证器被假定是在家里质押的。作为一个健全的检查，这意味着平均每个家庭质押者运行了5.4个验证器，这对我来说似乎是一个合理的估计值。

以太坊基金会：测试网Sepolia会在未来几日内合并:7月1日消息，以太坊基金会发布测试网Sepolia合并公告，Sepolia已经为合并做好了准备，会在终端总难度（Terminal Total Difficulty，TTD）17,000,000,000,000,000时过渡到PoS网络，预计会在几天内发生。若Sepolia合并未发现任何问题，一旦客户端测试完成，以太坊的另一个EL测试网Goerli将通过PraterCL测试网的Merge运行。在Goerli/Prater成功过渡并稳定下来后，主网信标链上的Bellatrix升级将选择一个epoch，并为主网过渡设置难度值。[2022/7/1 1:43:57]

能源要求

以太坊研究小组Matter Labs已部署第二层扩容工具zkSync:金色财经报道，以太坊研究小组Matter Labs已在以太坊主网部署了基于zkrollup技术的第2层扩容工具zkSync。据称，zkSync承诺实现每秒2000个交易的最大吞吐量，平均交易费用约为0.001美元。用户现在可以在zkSync上存入、转移和提取代币。[2020/6/19]

纽约时报：SEC被要求不将以太坊视为证券:早先据华尔街日报的报道，主要的加密行业投资者Andreessen Horowitz，风险投资公司Union Square Ventures以及一些律师组成了“风险投资工作组”，与美国证券交易委员会企业融资部门的高级官员以及一些委员会的办公室举行了一次私人会议，讨论基于区块链的加密货币豁免情况，当时的报道主要集中在讨论ICO。然而，后来据纽约时报的Nathaniel Popper报道，第二大加密货币以太坊也在讨论范围内。根据该报道，风险投资工作组的提案认为，以太坊“已经变得非常分散，不应该被视为一种证券”，尽管它在美国法律下其具有许多证券的标志。该提案认为，美国证券交易委员会在确定加密货币是否为证券时，如果加密货币达到了“全部功能性”或“完全分散化”，就不应被视为有价证券。消息人士表示，美国证交会并不过分服从该提案，某些加密货币或得到豁免。但是，目前尚不清楚证交会是否会区分最近发起的项目和已经运行多年的例如以太坊的项目。[2018/4/21]

运行一个信标节点、5.4个验证器客户端以及一个以太坊1.0全节点需要多少能量？以我的个人设置为基础，大约是15瓦。JoeClapis最近运行了10个验证器客户端，1个Nimbus信标节点以及1个10AhUSB电池组的Geth全节点，然后运行了10个小时，这意味着这个设置平均为5瓦。而一般的投资人不太可能运行这样的优化设置，所以我们取100瓦作为参考数。

将其与之前的87000个验证器相乘，就意味着家庭质押者的消耗电量约为1.64兆瓦。估计托管质押者所消耗的能源会更多一些，他们运行了成千上万个具有冗余和备份的验证器客户端。

为了简化计算，我们还假设他们每5.5个验证器使用100瓦。基于我所接触过的基础设施团队，这是一个粗略的高估值。真正的答案要少50倍左右。

因此，总的来说，采用权益证明的以太坊网络会消耗大约2.62兆瓦的电量。这不是一个国家的用电规模，也不是省甚至城市的用电规模，而大约是一个小镇的用电规模。

作为参考，当前工作量证明以太坊网络所消耗的能量相当于一个中等国家的能源，但这实际上是保持PoW链安全所必需的。顾名思义，PoW达成共识的基础是哪个分叉在这方面做的“工作”最多。有两种方法可以提高“工作”完成率，一是提高挖掘硬件的效率，二是同时使用更多的硬件。为了防止区块链被成功攻击，矿工必须比攻击者更快的速度“工作”。由于攻击者很可能拥有类似的硬件，矿工必须保持大量高效的硬件运行，以防攻击者挖出它们，所有这些硬件都会消耗大量的能量。

在PoW共识机制下，ETH价格与算力正相关。因此，随着价格的上涨，在均衡状态下，网络消耗的电力也会随之增加。而在PoS共识机制下，当ETH价格上涨时，网络的安全性也会提高，但对能源的需求保持不变。

一些比较

据数字经济学者估计?，以太坊矿工目前每年要消耗44.49太瓦时的电量，这意味着，根据上述保守估计，PoS的能效提高了约2000倍，这反映了总能源使用量至少减少了99.95%。

如果每笔交易的能耗高于你的速度，则约为35Wh/tx或TV约20分钟的耗电量。相比之下，以太坊PoW每笔交易使用相当于一栋房子2.8天的能量，比特币的每笔交易则消耗相当于一栋房子38天的能量。

展望未来

尽管以太坊目前仍在使用PoW共识机制，但这种情况不会持续太久。在过去的几周里，我们看到了第一批用于合并的测试网的出现。几个工程师团队正在加班加点地工作，以确保合并尽快到来，同时又不影响安全性。

扩容解决方案将通过利用规模化经济来帮助进一步减少每次交易消耗的能量。

以太坊网络超级耗电的日子屈指可数了，我希望这个行业的其他部分也是如此。

感谢JosephSchweitzer，DannyRyan，SachaYvesSaint-Leger，DankradFeist和@phil_eth的意见。

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