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Carl Beekhuizen发表在以太坊基金会官网。

长话短说：以太坊在兼并完成后的动力耗费至少能减少99.95%。

以太坊将在接下里的几个月完成向权益证明（PoS）一致机制的过渡，这带来了无数种已被理论化的改进。但已然信标链（ Beacon chain）现已运转了几个月的时刻，咱们实际上就能够深入研究详细的数字了。咱们很高兴探究的一个范畴触及新的动力运用预算，因为咱们将结束在一致上花费一个国家所耗动力价值的过程。

到目前，还没有任何关于动力耗费（甚至运用什么硬件）的详细统计数据，因而下面是对以太坊未来动力耗费的大略预算。

因为许多人都在运转多个验证器，因而我决议运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。许多质押者能够运用多个ETH 1.0地址，但这在很大程度上抵消了那些冗余设置。

在撰写本文时，有来自16405个独立地址的140592个验证器。明显，这是因为买卖所和staking质押服务造成的偏差，因而移除它们会导致有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，这意味着均匀每个家庭质押者运转了5.4个验证器，这对我来说似乎是一个合理的估量值。

动力要求

运转一个信标节点（BN）、5.4个验证器客户端（VC）以及一个以太坊1.0全节点需要多少能量？以我的个人设置为根底，大约是15瓦。Joe Clapis（Rocket Pool开发者）最近运转了10个验证器客户端（VC），1个Nimbus信标节点（BN）以及1个10Ah USB电池组的Geth全节点，然后运转了10个小时，这意味着这个设置均匀为5瓦。而一般的投资人不太可能运转这样的优化设置，所以咱们取100 瓦作为参阅数。

将其与之前的87000个验证器相乘，就意味着家庭质押者的耗费电量约为1.64兆瓦。估量托管质押者所耗费的动力会更多一些，他们运转了不计其数个具有冗余和备份的验证器客户端。

为了简化核算，咱们还假设他们每5.5个验证器运用100瓦。基于我所接触过的根底设施团队，这是一个大略的高估值。真实的答案要少50倍左右（假如你是一个质押托管团队，并且每个验证器耗费电量超越5瓦，我信任我能够为你提供协助）。

因而，总的来说，采用权益证明（PoS）的以太坊网络会耗费大约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（约2100个美国家庭）的用电规模。

作为参阅，当前作业量证明（PoW）以太坊网络所耗费的能量相当于一个中等国家的动力，但这实际上是坚持PoW链安全所必需的。顾名思义，PoW达成一致的根底是哪个分叉在这方面做的“作业”最多。

有两种办法能够进步“作业”完成率，一是进步发掘硬件的效率，二是一起运用更多的硬件。为了避免区块链被成功进犯，矿工有必要比进犯者更快的速度“作业”。因为进犯者很可能拥有类似的硬件，矿工有必要坚持很多高效的硬件运转，以防进犯者挖出它们，所有这些硬件都会耗费很多的能量。

在PoW一致机制下，ETH价格与算力正相关。因而，随着价格的上涨，在均衡状态下，网络耗费的电力也会随之添加。而在PoS一致机制下，当ETH价格上涨时，网络的安全性也会进步（ETH的价值更高），但对动力的需求坚持不变。

一些比较

据数字经济学者估量‌，以太坊矿工目前每年要耗费44.49太瓦时的电量，这意味着，根据上述保存估量，PoS的能效进步了约2000倍，这反映了总动力运用量至少减少了99.95%。

假如每笔买卖的能耗高于你的速度，则约为35Wh/tx（均匀约60K gas/tx）或TV约20分钟的耗电量。相比之下，以太坊PoW每笔买卖运用相当于一栋房子2.8天的能量，比特币的每笔买卖则耗费相当于一栋房子38天的能量。

展望未来

虽然以太坊目前仍在运用PoW一致机制，但这种情况不会继续太久。在过去的几周里，咱们看到了第一批用于兼并的测试网的呈现（注：The Merge兼并是以太坊从PoW切换到PoS时的名称）。几个工程师团队正在加班加点地作业，以确保兼并赶快到来，一起又不影响安全性。

扩容解决方案（例如rollup和分片）将经过利用规模化经济来协助进一步减少每次买卖耗费的能量。

以太坊网络超级耗电的日子寥寥无几了，我期望这个行业的其他部分也是如此。

视野开拓

没有任何事物会新颖、神秘、荒谬到不可探究的地步……一切都需要去探索、去试验，然后才能决定是接受还是拒绝。-《穿越小径分岔的花园》

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