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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（PoS）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（ Beacon chain）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（甚至使用什么硬件）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 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。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。
能源要求
运行一个信标节点（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？以我的个人设置为基础，大约是15瓦。Joe Clapis（Rocket Pool开发者）最近运行了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（如果你是一个质押托管团队，并且每个验证器消耗电量超过5瓦，我相信我可以为你提供帮助）。
因此，总的来说，采用权益证明（PoS）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（约2100个美国家庭）的用电规模。
作为参考，当前工作量证明（PoW）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（ ETH 的价值更高），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（平均约60K gas/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（注：The Merge合并是以太坊从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（例如rollup和分片）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。
1. Ethpool（Ethermine）ETHpool.org是第一个官方的以太坊矿池。此前由于工作量超负荷，该矿池不接受新用户，只接受老客户。因此，许多新矿工被迫转向单独挖矿，因为那时还没有其他可替代的矿池。在Ethpool上挖矿，必须安装以太坊的C++ETH版本。? 市场占有率：23％? 当前矿池算力：399.1GH / s? 挖矿奖励结算模式：PPLNS? 费率：1.0％? 网址：. NanopoolNanopool虽然是新矿池，但已经是目前以太坊上最大的矿池之一。份额（Share）的复杂性是静态的，相当于50亿。在该矿池上进行挖矿的最低哈希率仅为5 Mhesh / s。此外，此矿池根据PPLNS方案计算挖矿奖励，其中N是最近10分钟内所有接受的份额。（注：PPLNS全称Pay Per Last N Shares，即根据最近的N个股份来支付收益。）Nanopool的服务器遍及全球，官网页面简洁直观。但是这个矿池的最低支付门槛相对较高，建议连接3个服务器，避免等待长时间的付款期。? 市场占有率：8％? 当前矿池算力：16,176.3GH / s? 挖矿奖励结算模式：PPLNS? 费用：1.0％? 网址：. F2Pool（鱼池）F2Pool是2019年最受欢迎的矿池之一。F2pool的服务器主要位于中国、其他亚洲国家和美国。F2pool.com因其开放性，可访问性和易用性而备受矿工喜爱。矿工在F2Pool上注册后才可以挖矿。以太坊挖矿需要一个显卡矿机。 ? 市场占有率：10％? 当前矿池算力：19.38TH / s? 挖矿奖励结算模式：PPS+? 费率：2.5％? 网址：. Sparkpool（星火矿池）在ETH，GRIN和BEAM生态系统中，最强大的中国资源库是Sparkpool，它是与全球矿工合作的开放资源。在挖矿之前，你需要配置矿机。基于AMD GPU处理器的以太坊挖矿收益更高。它需要闪存改进的BIOS并调整MSI Afterburner或AMD驱动程序设置中的超频选项。 ? 市场占有率：29％? 当前矿池算力：56.96TH / s? 挖矿奖励结算模式：PPS +? 费用：1.0％? 网址：. Dwarfpool在DwarfPool，矿工的信用等级分为RBPPS或HBPPS。使用RBPPS，只要有A值，你就可以获得对应奖励（死块除外）。HBPPS计提算法是基于时间的股份支付。每小时计算一次所有推广和发现的区块。该矿池具有经过优化的最佳挖矿引擎，拒绝率较低，透明且详细的统计信息。每小时进行一次支付结算，服务器遍布世界各地。? 市场占有率：6％? 当前矿池算力：2377109 MH / s? 挖矿奖励结算模式：HBPPS? 费用：1.0％? 网址：. MiningPoolHubMiningPoolHub允许矿工通过挖矿获利，并根据不同支付系统的汇率来交易数字货币。该矿池使用PPLNS算法确定用户奖励。提款手续费为0.9％。? 市场份额：3.7％? 当前矿池算力：7.05T / s? 挖矿奖励类型：PPLNS? 费用：1.0％?
最近比特币、以太坊两大数字货币大涨大跌，带动了挖矿重新大热，然而挖矿浪费的电力也成为一个隐患。今天内蒙古正式表态，将于4月底关停所有虚拟货币挖矿项目。 内蒙古自治区发改委近日发布《关于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施（征求意见稿）》，计划全面清理关停虚拟货币挖矿项目，4月底前全部退出，同时严禁新建虚拟货币挖矿项目。 内蒙古确定2021年全区能耗双控目标为单位GDP能耗下降3%，能耗增量控制在500万吨 标准煤左右，能耗总量增速控制在1.9%左右，单位工业增加值能耗（等价值）下降4%以上。征求意见期限为2021年2月25日至2021年3月3日。
除了传统行业，比如钢铁、焦炭、火电、铁合金等等之外，《意见稿》还重点关注了数字货币挖矿行业，宣布全面清理关停虚拟货币挖矿项目，2021年4月底前全部退出。
虚拟货币挖矿有多耗电呢？拿比特币举例，比特币的“挖矿”涉及到庞大的电脑运算和认证交易，因此需要消耗巨量的能源。
2020年数据显示，比特币单笔交易耗电量相当于一户英国家庭近两个月的用电量。根据剑桥大学的研究人员计算，比特币一年耗电量大约是121.36十亿千瓦时（TWh），除非比特币币值下滑，否则耗电量不太可能减少。
121.36十亿千瓦时（TWh）到底有多大呢？比较起来，比特币的这一年耗电量超过阿根廷，荷兰和阿拉伯联合酋长国，逼近挪威的年耗电量。足以可见，虚拟货币挖矿项目真的很费电！
需要电不需要自来水。以太坊与自然界中的矿产不同的是以太坊费电么，ETH需要通过特殊工具的挖掘获取以太坊费电么，类似于现实生活中的矿藏，需要通过一种专门的设备进行挖掘得来的。
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