以太坊合并后的算力格局变革与环境足迹评估

以太坊在 2022 年 9 月完成从工作量证明（PoW）到权益证明（PoS）的过渡，其电力消耗降低了约 3 个数量级，从约 2.4 吉瓦（GW）降至约 0.90 兆瓦（MW），年化耗电量约为 7.87 吉瓦时（GWh）。

合并后的以太坊网络由大约 8,522 个可发现节点维持，这些节点分为住宅配置（平均功耗约 18 瓦特）和工作站级配置（平均功耗约 153 瓦特）。根据观察到的托管分布比例进行加权，得出网络加权的参考值为每个节点约 105 瓦特。

该模型将每个节点映射到其所属的司法管辖区，并应用相应的本地电网碳强度，以将总电力消耗转换为碳排放量。美国（31%）、德国（16%）、芬兰（8%）和法国（6%）共同拥有约 62% 的完整节点。按此分布加权计算，为该网络提供动力的有效电力结构约为 56.4% 可再生能源和核能以及 43.6% 化石燃料。

合并后的以太坊的气候足迹主要取决于其网络节点在全球电网中的位置。基准场景下的足迹约为每年 2.37 千吨二氧化碳当量（ktCO₂e），与合并前的最终年度化排放量（约 10.3 MtCO₂e）相比，减排幅度约为 99.98%。

未来，三种动态将塑造网络的环境特征：持续的协议升级可能会改变客户端效率和硬件需求；网络的碳足迹与其供电的电网紧密相关，随着这些电网实现脱碳，以太坊的排放量将相应下降；对无状态验证模型的研究表明，零售运营商的硬件门槛将降低，这与进一步去中心化网络物理基础设施层的更广泛目标相一致。