以太坊于2022年9月15日完成向权益证明(PoS)算法的过渡,导致网络能耗大幅下降。根据剑桥替代金融中心(CCAF)的最新分析,以太坊目前的年耗电量约为7.87吉瓦时——这比合并升级前减少了99.96%。
在过渡之前,网络的持续功率约为2.4吉瓦。现在这一指标估计为0.90兆瓦。共识机制的改变改变了成本的性质:在工作量证明机制下,电力是区块链安全的直接代价,而在权益证明机制下,电力变成了节点的运营支出,而网络安全则由质押资本保障。
计算方法:从插座到全球结论
CCAF采用了“自下而上”的方法,测量了20种以太坊客户端软件和硬件配置组合的实际耗电量。家庭设置消耗约18瓦,专业工作站消耗约150瓦。考虑到36%的节点运行在家庭连接上,64%运行在云或企业基础设施中,平均每个节点约为105瓦。
计算基于约8522个可检测到的完整节点。作者强调,这是下限而非精确总数:监控系统未覆盖封闭设置、防火墙后的节点以及禁用检测的配置。基准情景下年耗电量为7.87吉瓦时,而下限和上限分别在1.26吉瓦时到11.49吉瓦时之间。
地理分布与托管:风险集中
截至2026年5月,以太坊完整节点部署的领先国家是美国(31%)、德国(16%)、芬兰(8%)和法国(6%)。这些国家合计控制着约62%的基础设施。三大托管服务提供商——Hetzner、AWS和OVH——服务约40%的节点。这种对有限数量运营商的依赖构成了重大风险:同时关闭大部分基础设施可能会严重影响网络的稳定性。
与其他PoS网络的比较
按绝对能耗计算,以太坊在所研究的PoS网络中排名第二,仅次于Solana,后者年耗电量约为13.48吉瓦时。然而,按市值归一化后,情况发生了变化:以太坊每100万美元网络价值消耗约33千瓦时。相比之下,Solana的这一指标为每100万美元283千瓦时——高出近8.5倍。最佳结果来自BNB Chain。所有研究过的PoS网络的总能耗估计约为每年38吉瓦时。
值得注意的是,作者有意排除了“每笔交易能耗”这一指标。原因在于,以太坊生态系统中约92%的操作通过第二层扩展网络进行,而非主网。仅计算主网交易会产生严重失真的结果。
碳足迹与前景
可再生能源和核能提供了以太坊节点耗电量的56.4%,而化石燃料占43.6%。网络年碳足迹估计约为2370吨二氧化碳当量,比合并前的最新数据低99.98%。进一步减排将主要取决于节点所在国家电力系统的脱碳进程。即使能耗保持不变,随着低碳发电占比的提高,碳足迹也可能下降。
我的评论:CCAF的数据清楚地表明,向PoS的过渡对以太坊而言不仅是技术突破,也是生态突破。然而,对少数托管服务提供商的持续依赖表明基础设施需要进一步去中心化。否则,网络仍易受外部冲击影响,这可能会抵消部分已取得的优势。