이더리움 에너지 소비
이더리움은 친환경 블록체인입니다. 저전력 장치에서 실행 가능하고 참여하기 위해 많은 계산이 필요 없는 지분 증명 합의 메커니즘을 사용합니다. 이더리움의 지분 증명 메커니즘은 작업 증명처럼 소모된 에너지를 사용하지 않고 스테이킹된 ETH를 사용하여 네트워크를 보호합니다. 지분 증명 전환은 이더리움 네트워크로 소모되는 에너지가 연간 약 0.01TWh로, 비교적 적습니다.
지분 증명 에너지 소비
이더리움의 에너지 소비량은 네트워크의 각 노드가 일반 노트북을 가동하는 데 드는 에너지 소비량과 거의 동일합니다.
많은 기사에서 다른 산업과 블록체인을 비교하기 위해 "트랜잭션당" 에너지 소비량을 추정합니다. 이것의 장점은 이해하기 쉽다는 것입니다. 하지만 트랜잭션 기반 추정치는 블록을 제안하고 검증하는 데에 필요한 에너지가 블록의 트랜잭션 수와 무관하기 때문에 오해의 소지가 있습니다. 트랜잭션 단위당 에너지 소비는 더 적은 트랜잭션이 에너지 소비의 감소로 이어지고 그 반대의 경우도 마찬가지라는 것을 의미하지만, 그 경우가 아닙니다. 트랜잭션당 추정치는 블록체인의 트랜잭션 처리량이 어떻게 정해지는가에 크게 좌우되고, 이 기준을 조작하면 값이 더 크거나 더 작게 보이도록 할 수 있습니다.
예를 들면 이더리움에서 트랜잭션 처리량은 베이스 레이어 처리량뿐만 아니라 계산에 보통 포함되지 않고 크게 감소시키는 모든 "레이어 2" 롤업의 트랜잭션 처리량 합계이기도 합니다. 이는 플랫폼 간에 트랜잭션당 에너지 소비량을 비교하는 방법이 오해의 소지가 있는 이유 중 하나입니다.
보다 관련성 높은 것은 네트워크 전체의 전반적인 에너지 소비량과 탄소 발자국입니다. 그 값으로 그 네트워크가 사용자와 사회 전반에 무엇을 제공하는지를 살펴볼 수 있고 그 에너지 소비가 정당한지 아닌지에 대한 전체적인 평가를 할 수 있습니다. 반면에 트랜잭션당 측정법은 네트워크 값이 계정 간 암호화폐를 전송하는 역할에서 나온다는 것을 의미하며, 정직한 비용편익 분석을 막습니다.
디지코노미스트는 비트코인과 이더리움의 총 네트워크 에너지 소비량과 탄소 발자국을 제공합니다(opens in a new tab). 이 기사를 작성할 당시에 비트코인은 연간 200TWh의 에너지를 소모하고 100MT(메가톤)의 탄소를 매년 배출하면서 연간 노후된 하드웨어에서 32,000T의 전자기기 폐기물을 생성하고 있었습니다. 이에 비해 이더리움 보호를 위한 총 에너지 소비량은 연간 0.01TWh에 가깝습니다.
위의 수치는 여러 산업의 연간 에너지 소비량 추정치를 연간 TWh로 나타낸 것입니다(2022년 6월 검색). 그래프에 표시된 추정치는 아래 본문에 연결된 공개적으로 사용할 수 있는 출처에서 얻은 것입니다. 추정치는 예시이며 공식적인 추정, 약속 또는 예측을 대변하지 않습니다.
이더리움 에너지 소비에 대해 설명하려면 다른 산업의 연간 추정치를 비교할 수 있습니다. 이더리움이 투자금인 디지털 자산을 안전하게 지킬 수 있는 플랫폼이라고 가정하면 연간 240TWh(opens in a new tab)를 소모하는 것으로 추정되는 금 채굴에 비교할 수 있습니다. 디지털 결제 플랫폼으로는 페이팔과 비교해 볼 수 있습니다(연간 약 0.26TWh(opens in a new tab)를 소비할 것으로 추정됨). 오락 플랫폼으로는 연간 약 34TW(opens in a new tab)를 소비하는 것으로 추정되는 게임 산업과 비교할 수 있습니다. 넷플릭스의 에너지 소비량의 추정치는 크게 연간 약 0.45TWh(opens in a new tab)(넷플릭스의 2019년에 보고된 추정치)에서 최대 연간 약 94TWh(시프트 프로젝트(opens in a new tab)에서 추정함) 사이입니다. 카본 브리프(opens in a new tab)에서 이 추정치의 기반이 되는 가설에 대한 논의를 볼 수 있습니다. 또는 이더리움을 연간 약 244TWh(opens in a new tab)를 소비할 것으로 추정되는 유튜브와 비교할 수 있지만, 이 값은 영상이 스트리밍되는 장치 종류와 데이터 센터와 같이 기반이 되는 인프라의 에너지 효율성에 크게 좌우됩니다. 유튜브 에너지 소비량 추정치는 채널과 각 영상별로 세분화되었습니다. 그 추정치(opens in a new tab)는 2019년 강남 스타일을 시청한 사람들이 이더리움이 1년간 사용하는 지분 증명보다 45배 더 많은 에너지를 소비했다는 것을 의미합니다.
친환경 애플리케이션 레이어
이더리움의 에너지 소비량은 매우 낮지만 이더리움에는 크고 성장하며 매우 활발한 재생 금융(ReFi) 커뮤니티가 있습니다. 리파이 애플리케이션은 디파이 구성요소를 사용해 환경에 도움이 되는 긍정적인 외부 효과가 있는 금융 애플리케이션을 구축합니다. 리파이는 이더리움과 긴밀하게 연계되어 있고 더 광범위한 "솔라펑크"(opens in a new tab) 운동의 일부이며 기술 발전과 환경 관리 결합을 목표로 합니다. 탈중앙화된, 허가가 필요없는, 구성 가능한 이더리움의 특성은 이더리움을 리파이와 솔라펑크 커뮤니티를 위한 이상적인 베이스 레이어로 만듭니다. 이런 것의 개발(및 기타, 예: 디사이)을 통해, 이더리움은 환경과 사회적으로 긍정적인 기술이 되고 있습니다.
이더리움의 탄소 부채
이더리움의 현재 에너지 소비량은 매우 낮지만, 항상 그렇지는 않았습니다. 이더리움은 2022년 3분기에 지분 증명 합의 메커니즘을 실행했습니다. 하지만 이더리움은 2014~2022년 작업 증명 메커니즘을 사용했으며, 이는 환경 비용이 훨씬 더 컸습니다.
개시 후로 이더리움은 지분 증명 합의 메커니즘 구현을 목표로 했으나, 보안과 탈중앙화를 희생하지 않고 구현하는 데 수년 간의 집중 연구와 개발이 진행되었습니다. 따라서 네트워크를 작동하기 위해 작업 증명 메커니즘이 사용되었습니다. 작업 증명 합의는 채굴자가 퍼즐을 풀기 위해 컴퓨터 하드웨어를 사용해야 하며, 그 과정에서 에너지를 소비합니다. 퍼즐이라는 해결책은 채굴자가 에너지를 소비했다는 것을 증명하며, 블록체인에 추가할 권리를 위해 현실 세계의 가치를 투자했다는 것을 보여줍니다. 이더리움 총 에너지 소비량은 암호화폐 상승장 정점이었던 2022년 2월에 연간 94TWh 미만으로 최고조에 달했습니다. 지분 증명 전환 전 여름 에너지 소비량은 우즈베키스탄과 비슷한 연간 60TWh에 가까웠고 탄소 배출량은 아제르바이잔과 같았습니다(연간 33MT).
작업 증명과 지분 증명 모두 다음 블록을 추가할 사람을 정하는 메커니즘일 뿐입니다. 작업 증명에서 투자된 현실 세계의 가치가 스마트 계약에 직접 투자된 ETH에서 나오는 지분 증명으로 교체하면 채굴자가 블록체인에 추가하기 위해 에너지를 태울 필요가 없어집니다. 따라서 네트워크를 보호하는 환경 비용이 대폭 감소합니다.
지분 증명이 작업 증명보다 더 친환경적인 이유
작업 증명은 네트워크를 보호하는 강력한 방법입니다. 이전의 작업 증명 시스템에서 이더리움 블록체인의 트랜잭션은 채굴자에 의해 검증되었습니다. 채굴자는 트랜잭션을 정렬된 블록으로 묶어 이더리움 블록체인에 추가했습니다. 새 블록은 트랜잭션을 독자적으로 운영하는 모든 노드 운영자에게 전파되며 트랜잭션이 유효한지 확인했습니다. 모든 부정 행위는 다른 노드 간 불일치로 드러났습니다. 정직한 블록은 블록체인에 추가되어 변하지 않는 기록의 일부가 되었습니다. 채굴자의 새 블록을 넣는 기능은 채굴에 관련된 비용이 있고 다음 블록을 제출하는 특정 노드에 대해 예측 불가능한 경우에만 작동합니다. 이런 조건은 작업 증명을 도입하여 충족됩니다. 트랜잭션 한 블록을 제출할 자격을 얻으려면 채굴자가 계산 비용이 많이 드는 퍼즐의 해답을 제출해서 1등이 되어야 합니다. 블록체인을 성공적으로 통제하려면 부정직한 채굴자가 다른 채굴자 대부분을 능가할 수 있는 충분한 하드웨어와 에너지를 투자하여 작업 증명 경쟁에서 꾸준히 이겨야 합니다.
네트워크를 보호하는 이 메커니즘은 여러 이유로 문제가 있습니다. 첫째, 채굴자는 더 강력한 하드웨어에 투자하여 갈수록 전력이 많이 드는 채굴 장비를 구하는 채굴자 간의 군비 경쟁 조건을 만들어 성공 확률을 높입니다. 이는 네트워크의 에너지 소비량을 증가시키고 하드웨어 폐기물을 생성했습니다. 둘째, 이더리움의 작업 증명 프로토콜(지분 증명 전환하기 전) 연간 총 전력 소비량은 대략 핀란드1와 같고 탄소 발자국은 스위스1와 비슷합니다.
지분 증명은 채굴자 대신 검증자를 사용합니다. 검증자는 에너지 소비로 자산을 미리 지출하지 않고 부정직한 행위를 막기 위한 담보로 ETH를 스테이킹한다는 점을 제외하면 채굴자와 같은 기능을 합니다. 검증자가 문제를 일으키면 이 스테이킹된 ETH는 파괴됩니다. 더 나쁜 행위에는 더 심한 패널티가 주어집니다. 이는 큰 에너지 소비 없이 네트워크를 보호하는 것에 활발하고 정직하게 참여하도록 장려합니다. 작업 증명 네트워크를 보호하는 데에 쓰는 거의 모든 에너지가 채굴 알고리즘에서 나왔기 때문에 지분 증명 전환으로 에너지 소비가 크게 줄었습니다. 지분 증명 아래에서 더욱 강력한 하드웨어에 투자하여 얻을 수 있는 이득이 없으므로, 군비 경쟁 상황이 없고 전자기기 폐기물이 더 적습니다. 이더리움 검증자는 일반적인 노트북이나 라즈베리 파이(opens in a new tab) 같은 저전력 장치에서 실행할 수 있습니다.
이더리움이 지분 증명을 구현하는 방법과 작업 증명과 지분 증명의 차이점에 대해서 자세히 알아보세요.
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