Treceți la conținutul principal

Ajutați-ne să actualizăm această pagină

🌏

Există o nouă versiune a acestei pagini, dar este doar în limba engleză pentru moment. Ajutați-ne să traducem versiunea cea mai recentă.

Traduceți pagina
Afișați versiunea în limba engleză

Nu sunt bug-uri aici!🐛

Această pagină nu se traduce. Am lăsat în mod intenţionat această pagină în limba engleză deocamdată.

Pagina a fost actualizată pe: 23 septembrie 2022

Energia consumată de Ethereum

Consumul actual de energie electrică al lui Ethereum folosind protocolul dovada-muncii, este foarte mare și nesustenabil. Rezolvarea problemelor legate de cheltuielile pentru energie fără a sacrifica securitatea și descentralizarea constituie o provocare tehnică semnificativă și s-a situat în centrul cercetării și dezvoltării de ani de zile. Să analizăm de ce construirea Ethereum a avut un mare impact asupra mediului și în ce fel apropiata actualizare a rețelei la protocolul dovada mizei (PoS) va schimba dramatic această situație.

Energia asigură securitatea rețelei

Tranzacțiile de pe blockchain-ul Ethereum sunt validate de miner-i. Aceștia grupează tranzacțiile în blocuri ordonate și le adaugă la blockchain-ul Ethereum. Noile blocuri sunt transmise tuturor celorlalți operatori de noduri care execută tranzacțiile în mod independent și verifică valabilitatea acestora. Orice lipsă de onestitate va apărea ca o inconsecvență între diverse noduri. Blocurile oneste sunt adăugate la blockchain, făcând astfel parte din istorie permanent.

Capacitatea oricărui miner de a adăuga blocuri noi funcționează doar în cazul în care există un cost asociat cu minarea și imposibilitatea de a prevedea care nod anume va trimite blocul următor. Aceste condiții sunt îndeplinite impunând dovada-muncii (PoW). Pentru ca un miner să fie calificat pentru a depune un bloc de tranzacții, acesta trebuie să rezolve un puzzle arbitrar de calcul mai repede decât orice alt miner. Rezolvarea acestui puzzle va crea o concurență între mineri și costuri sub forma cheltuielii de energie. Un miner necinstit ar putea frauda cu succes blockchain-ul numai dacă ar putea câștiga în mod constant cursa pentru dovada-muncii, lucru care este extrem de improbabil și exorbitant de scump.

Ethereum a folosit dovada-muncii încă de la început. Trecerea de la dovada-muncii la dovada-mizei a fost întotdeauna un obiectiv fundamental al lui Ethereum. În ciuda acestui fapt, elaborarea unui sistem pentru dovada-mizei care să adere la principiile fundamentale de securitate și descentralizare ale lui Ethereum nu este un lucru banal. A fost nevoie de multă cercetare și multe descoperiri în domeniul criptografiei, al cripto-economiei și al conceptului mecanismului pentru a se ajunge într-un punct în care tranziția să fie posibilă.

Cheltuieli pentru energie la dovada-muncii

Dovada-muncii este o modalitate solidă de a securiza rețeaua și de a impune modificări oneste în blockchain, totuși ridică probleme din câteva motive. Dreptul de a extrage un bloc necesită rezolvarea unui puzzle arbitrar de calcul, motiv pentru care investiția într-un hardware mai puternic poate crește șansele de succes ale unui miner. Aceste stimulente provoacă o concurență acerbă între miner-i, care cumpără echipamente de minare din ce în ce mai mari consumatoare de energie. Protocolul Ethereum pe baza dovezii-muncii consumă anual aproximativ tot atâta energie cât Finlanda1 și are o amprentă de carbon similară cu cea a Elveției1.

Dovada-mizei

Un viitor mai ecologic pentru Ethereum este deja în curs de construcție sub forma unui lanț bazat pe dovada-mizei (PoS). În cadrul dovezii-mizei, nu mai este necesară rezolvarea de puzzle-uri arbitrare. Eliminarea rezolvării puzzle-urilor scade semnificativ cheltuielile cu energia necesară pentru a securiza rețeaua. Miner-ii sunt înlocuiți cu validatori, care îndeplinesc aceeași funcție, cu deosebirea că, în loc să-și cheltuiască activele în avans sub forma muncii de calcul, aceștia mizează ETH drept garanție față de un comportament necinstit. Dacă validatorul este leneș, (este off-line atunci când acesta ar trebui să îndeplinească o anumită obligație de validator), ETH-ul pe care a mizat se poate scurge încet-încet, în timp ce un comportament necinstit demonstrabil poate duce la o „reducere” a activelor mizate. Aceasta stimulează semnificativ participarea activă și onestă la securizarea rețelei.

În mod asemănător cu dovada-muncii, o entitate rău intenționată ar avea nevoie de cel puțin 51% din totalul ETH-ului mizat pentru un atac de 51%. Însă, spre deosebire de dovada-muncii, unde pierderea potențială în urma unui astfel de atac constă numai din costul generării puterii hash necesare pentru minare, în cazul dovezii-mizei pierderea potențială în urma unui atac este întreaga sumă de ETH folosită ca garanție. Această structură de descurajare permite securitatea rețelei cu ajutorul dovezii-mizei, eliminând în același timp nevoia de a cheltui energie pe calcule aleatorii. Puteți afla explicații amănunțite cu privire la securitatea rețelei prin dovada-mizei aici și aici.

Fuziunea

În prezent, există o un lanț funcțional bazat pe dovada-mizei, numit Lanțul Beacon, care funcționează din decembrie 2020 și care demonstrează viabilitatea protocolului dovezii-mizei. Fuziunea are loc la momentul în care Ethereum va renunța la dovada-muncii și va adopta în întregime dovada-mizei. Se preconizează că fuziunea se va realiza ~T2 2022. Aflați mai multe despre fuziune.

Cheltuieli de energie la dovada-mizei

Pe lângă consolidarea încrederii în mecanismul dovezii-mizei, Lanțul Beacon permite și estimarea consumului de energie al lui Ethereum după fuziune. O estimare recentă, a sugerat că fuzionarea la dovada-mizei ar putea duce la o reducere de 99.95% a consumului total de energie, dovada-mizei fiind de ~2000 de ori mai eficientă din punct de vedere energetic decât dovada-muncii. Cheltuielile de energie ale lui Ethereum vor fi aproximativ egale cu costul de funcționare a unui computer personal pentru fiecare nod din rețea.

imagine

O estimare a consumului de energie per tranzacție (tx) al dovezii-muncii (PoW) pe baza datelor din mai 2021, la momentul redactării acestui articol, a sugerat o valoare de până la 175,56 kWh

Să facem o comparație între aceste cifre și un serviciu precum Visa. 100.000 de tranzacții Visa consumă 149 kWh de energie2. Să presupunem că fragmentarea a fost implementată, iar rata actuală de tranzacții pe Ethereum (15 tranzacții pe secundă) va crește de cel puțin 64x (numărul de fragmente), fără a lua în considerare optimizarea suplimentară datorată rollup-urilor. O estimare realistă pentru un Ethereum post-fuziune, fragmentat și cu rollup-uri, este de 25.000 - 100.000 de tranzacții pe secundă. Putem folosi aceste informații pentru a estima cheltuielile maxime și minime de energie pentru 100.000 de tranzacții.

  • 25.000 de tranzacții pe secundă.
  • 100.000 / 25.000 = 4 secunde pentru a procesa 100.000 de tranzacții.

De asemenea, putem estima consumul de energie pe secundă făcând o estimare conservatoare conform căreia 10.000 de validatori activi securizează rețeaua (în acest moment există peste 250.000 de validatori pe Lanțul Beacon, dar pot opera mulți validatori pe un singur nod. Actualmente se estimează că există 3.000-4.000 de noduri individuale, așa că cele 10.000 de noduri reprezintă o estimare conservatoare pentru perioada post-fuziune):

1,44 kWh de utilizare zilnică * 10.000 de noduri de rețea = 14.400 kWh pe zi. Într-o zi sunt 86.400 de secunde, deci 14.400 / 86.400 = 0,1667 kWh pe secundă.

Dacă înmulțim acest număr cu timpul necesar pentru a procesa 100.000 de tranzacții: 0,1667 * 4 = 0,667 kWh.

Aceasta este ~0,4 % din energia utilizată de Visa pentru același număr de tranzacții sau o reducere a cheltuielilor de energie cu un factor de ~225 în comparație cu rețeaua actuală Ethereum bazată pe dovada-muncii.

Repetând calculul cu numărul maxim de tranzacții pe secundă, rezultă 0,1667 kWh pe secundă, care reprezintă 0,1% din cheltuielile Visa cu energia sau o reducere de ~894x.

Observaţie: nu este întru totul corectă comparația pe baza numărului de tranzacții, deoarece gradul de utilizare a energiei în Ethereum se bazează pe timp. Consumul de energie al lui Ethereum rămâne același pe minut, indiferent dacă se efectuează una sau o mie de tranzacții.

Totodată, trebuie să luăm în considerare că Ethereum nu se limitează la simple tranzacții financiare ci este de asemenea o platformă completă construită pentru contracte inteligente și aplicații descentralizate.

Un Ethereum mai ecologic

În timp ce consumul de energie al lui Ethereum a fost întotdeauna considerabil, dezvoltatorii au investit mult timp și inteligență în procesul de tranziție de la un proces de validare a blocurilor cu un consum mare de energie la unul eficient energetic. Pentru a cita Bankless, modalitatea cea mai eficientă de a reduce energia consumată de dovada-muncii este pur și simplu de a o „dezactiva”, abordare pe care Ethereum s-a angajat să o urmeze.

🌲
În cazul în care considerați că aceste statistici sunt incorecte sau precizia lor poate fi ameliorată, vă rugăm să ne semnalați o problemă sau creați un PR. Acestea sunt estimări făcute de echipa ethereum.org, folosind informații accesibile publicului precum și foaia de parcurs actuală a lui Ethereum. Aceste declarații nu reprezintă o promisiune oficială din partea Fundației Ethereum.

Referințe suplimentare

Note de subsol și surse

1. Consumul de energie la dovada-muncii în Ethereum

Consumul de energie pe țări, inc. Ethereum (TWh pe an)

2. Consumul de energie pentru Visa

Consumul mediu de energie pe tranzacție în rețeaua Bitcoin în comparație cu rețeaua VISA în 2020, Statista

Raportul financiar Visa pe T4 2020

Was this article helpful?