Расходы на энергопотребление Ethereum
Ethereum — экологичный блокчейн. Механизм консенсуса Ethereum с доказательством владения использует ETH вместо энергии для защиты сети. Энергопотребление Ethereum составляет приблизительно ~0,0026 ТВт⋅ч/г по всей глобальной сети.
Оценка энергопотребления для Ethereum взята из исследования Института оценки углеродного следа криптосистем (CCRI). Исследователи сгенерированы оценки потребления электроэнергии и углеродного следа сети Ethereum "снизу вверх" (см. отчет). Они измеряли потребление электроэнергии различными узлами с различными конфигурациями оборудования и программного обеспечения. Расчетный показатель 2601 МВт⋅ч (0,0026 ТВт⋅ч) для годового потребления электроэнергии в сети соответствует ежегодным выбросам углерода 870 т CO2e с применением региональных коэффициентов углеродной интенсивности. Это значение изменяется по мере того, как узлы входят в сеть и выходят из нее. Вы можете отслеживать это, используя скользящую 7-дневную среднюю оценку по кембриджскому индексу устойчивости блокчейн-сетей (обратите внимание, что в этом проекте для оценки используется несколько иной метод, подробности доступны на сайте проекта).
Чтобы поместить энергопотребление Ethereum в контекст, мы можем сравнить годовые оценки для других продуктов и отраслей. Это помогает нам лучше понять, является ли оценка Ethereum высокой или низкой.
Годовое потребление энергии в ТВт·ч/год
На диаграмме выше показана оценка энергопотребления Ethereum в ТВт⋅ч/г по сравнению с другими продуктами и отраслями. Приведенные оценки основаны на открытой информации, доступ к которой был получен в июле 2023 года. Ссылки на источники приведены в таблице ниже.
| Ежегодное потребление энергии (ТВт⋅ч) | Сравнение с Ethereum с PoS | Источник | |
|---|---|---|---|
| Глобальные центры обработки данных | 190 | в 73 000 раз выше | источник |
| Bitcoin | 149 | в 53 000 раз выше | источник |
| Добыча золота | 131 | в 50 000 раз выше | источник |
| Игры в США* | 34 | в 13 000 раз выше | источник |
| Ethereum с PoW | 21 | в 8100 раз выше | источник |
| 19 | в 7300 раз выше | источник | |
| Netflix | 0,457 | в 176 раз выше | источник |
| PayPal | 0,26 | в 100 раз выше | источник |
| AirBnB | 0,02 | в 8 раз выше | источник |
| Ethereum с PoS | 0,0026 | 1 x | источник |
*Включает устройства конечных пользователей, такие как ПК, ноутбуки и игровые консоли.
Получение точных оценок энергопотребления сопряжено с трудностями, особенно в тех случаях, когда объект измерения имеет сложную производственно-сбытовую цепочку или особенности развертывания, которые влияют на его эффективность. Например, оценки энергопотребления Netflix и Google варьируются в зависимости от того, включают ли они только энергию, используемую для поддержания их систем и предоставления контента пользователям (прямые расходы), или же к этому добавляются расходы, необходимые для создания контента, управления корпоративными офисами, рекламы и т. д. (косвенные расходы). Косвенные расходы также могут включать энергию, необходимую для потребления контента на устройствах конечного пользователя, таких как телевизоры, компьютеры и мобильные телефоны.
Приведенные выше оценки не являются идеальными сравнениями. Объем учтенных косвенных расходов варьируется в зависимости от источника и редко включает энергопотребление устройств конечных пользователей. Каждый источник содержит более подробную информацию о том, что учитывается в расчетах.
Таблица и диаграмма выше также включают сравнения с Bitcoin и Ethereum с доказательством выполнения работы. Важно отметить, что энергопотребление сетей с доказательством выполнения работы не является статичным, оно меняется каждый день. Оценки также могут сильно различаться в зависимости от источника. На эту тему возникает много дискуссий об отдельных нюансах, касающихся не только объема потребляемой энергии, но и ее источников и связанных этических вопросов. Потребление энергии не всегда точно отражает воздействие на окружающую среду, поскольку в различных проектах могут использоваться различные источники энергии, например меньшая или большая доля возобновляемых источников. Например, кембриджский индекс потребления электроэнергии показывает, что спрос сети Bitcoin может теоретически удовлетворяться за счет сжигания газа или электричества, которое иначе было бы потеряно при передаче и распределении. Путь Ethereum к устойчивому развитию заключался в замене требовательной к энергопотреблению части сети энергоэффективной альтернативой.
Вы можете посмотреть потребление электроэнергии и значение углеродных выбросов разных отраслей на сайте кембриджского индекса устойчивости блокчейн-сетей.
Оценки для одной транзакции
Многие статьи оценивают энергозатраты блокчейна "на транзакцию". Это может вводить в заблуждение, поскольку энергия, необходимая для предложения и подтверждения правильности блока, не зависит от количества транзакций. Расчет энергозатрат в пересчете на транзакцию предполагает, что меньшее число транзакций приведет к меньшим расходам энергии и наоборот, что не соответствует действительности. Кроме того, оценки на одну транзакцию очень чувствительны к тому, как определяется транзакционная пропускная способность блокчейна, а корректировка этого определения позволяет завышать или занижать значение.
Например, в Ethereum транзакционная пропускная способность — это сумма транзакционной пропускной способности базового уровня и всех роллапов уровня 2. Решения уровня 2, как правило, не включаются в расчеты, но учет дополнительных энергозатрат секвенсорами (небольших), и количества операций, которые они обрабатывают (большое), вероятно, резко сократит оценки на одну транзакцию. Это одна из причин, по которой сравнение энергозатрат в пересчете на транзакцию различных платформам может вводить в заблуждение.
Углеродный долг Ethereum
Энергозатраты Ethereum очень низки, но это не всегда было так. Изначально Ethereum использовал доказательство выполнения работы, экологические последствия которого были значительно серьезнее по сравнению с нынешним механизмом доказательства доли владения.
С самого начала Ethereum планировал внедрить механизм консенсуса на основе доказательства доли владения, но понадобились годы целенаправленных исследований и разработок, чтобы сделать это без ущерба для безопасности и децентрализации. Поэтому для запуска сети был использован механизм доказательства выполнения работы. Доказательство выполнения работы требует, чтобы майнеры использовали собственное оборудование для вычисления значений, в процессе расходуя энергию.
По оценкам CCRI, слияние снизило годовое потребление электроэнергии в Ethereum более чем на 99,988 %. Аналогично, углеродный след Ethereum уменьшился примерно на 99,992 % (с 11 016 000 до 870 тонн CO2e). Чтобы визуализировать это, можно представить сокращение выбросов как переход от высоты Эйфелевой башни к небольшой игрушечной фигурке из пластика, как показано на рисунке выше. В результате экологические последствия защиты сети значительно снизились. В то же время считается, что безопасность сети повысилась.
Уровень зеленых приложений
Энергопотребление Ethereum находится на очень низком уровне, но также существует значительное, растущее и очень активное сообщество регенеративных финансов (ReFi), использующее Ethereum как основу. Приложения ReFi используют компоненты DeFi, чтобы создавать финансовые приложения, помогающие защитить окружающую среду. ReFi — это часть широкого движения соларпанк, которое тесно связано с Ethereum и нацелено на объединение технологического прогресса и бережного отношения к окружающей среде. Децентрализованная, безразрешительная и компонуемая природа системы Ethereum делает ее идеальной основой для сообществ ReFi и соларпанка.
Платформы финансирования общественных благ в Web3, такие как Gitcoin, проводят климатические раунды, чтобы стимулировать экологически осознанную разработку на уровне приложений Ethereum. Благодаря разработке таких инициатив (и других, например DeSci) Ethereum становится технологией с положительным экологическим и социальным балансом.
Дополнительная литература
- Кембриджский индекс устойчивости блокчейн-сети
- Доклад Белого дома о блокчейнах с доказательством работы
- Выбросы от Ethereum: полная оценка — Кайл Макдональд
- Индекс энергопотребления Ethereum — Digiconomist
- ETHMerge.com — @InsideTheSim
- Слияние — последствия для потребления электроэнергии и углеродного следа от сети Ethereum — CCRI
- Энергопотребление Ethereum