以太坊向权益证明(PoS)算法的过渡(即“合并”)从根本上改变了网络的能源消耗模式。根据我对剑桥替代金融中心(CCAF)提供数据的分析,以太坊目前的年能耗约为7.87吉瓦时。与升级前基于工作量证明(PoW)运行时的数据相比,这一降幅高达99.96%。
为了理解这一规模:在“合并”之前,网络的持续功率约为2.4吉瓦。目前这一指标估计约为0.90兆瓦。这得益于安全模型的根本性变革。在PoW模式下,电力是保护区块链的直接成本。转向PoS后,电力变成了节点的运营支出,而安全性则由质押的资本来保障。
计算方法与实测数据
CCAF的研究人员采用了“自下而上”的方法,测量了20种客户端软件与硬件配置组合的实际电力消耗。家庭级设备功耗约18瓦,专业工作站可达150瓦。考虑到36%的节点通过家庭网络连接,64%运行在云端或企业基础设施中,平均每个节点的功耗约为105瓦。
计算基于约8,522个可检测到的完整节点。需要强调的是,这只是下限值,因为监控系统无法统计封闭式部署、防火墙后的节点以及关闭检测功能的配置。基准场景下年能耗为7.87吉瓦时。下限和上限分别为1.26吉瓦时和11.49吉瓦时,这是基于所有节点仅使用家庭设备或仅使用专业工作站两种极端情况计算得出的。
地理分布与中心化风险
截至2026年5月,31%的可检测完整节点位于美国,16%在德国,8%在芬兰,6%在法国。这些国家共同承载了约62%的基础设施。最大的托管服务商——Hetzner、AWS和OVH——管理着约40%的节点。这种对少数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严重破坏网络稳定。这是当前模型的关键缺陷之一,需要社区高度关注。
与其他PoS网络的对比及碳足迹
按绝对能耗计算,以太坊在研究的PoS网络中排名第二,仅次于Solana(年耗约13.48吉瓦时)。但按市值归一化后,以太坊表现令人瞩目:每100万美元网络价值对应约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8.5倍。仅BNB Chain的数值更低。
“合并”后,以太坊的碳足迹减少了99.98%,估计每年约2,370吨二氧化碳当量。可再生能源和核能提供了节点用电的56.4%。进一步减排将取决于节点所在国家电力系统的脱碳进程。
我的专家结论:“合并”是工程学的胜利,大幅降低了以太坊的能耗。然而,基础设施集中于少数托管服务商带来的新风险亟需积极应对。维塔利克·布特林提出的路线图——涵盖量子抗性、隐私保护和可扩展性——必须将这些挑战纳入考量,以确保网络的长期可持续性。