Alex De Vries 发表了Cryptocurrencies on the road to sustainability: Ethereum paving the way for Bitcoin ，详细回顾了 Etereum 从工作量证明到权益证明的转变对能源的影响。这一分析与我在The Power Of Ethereum’s Merge中的分析大体一致，即虽然以太坊网络的功耗降低了 99+%，但对加密货币总能耗的影响要小得多。下面我讨论细节。
De Vries 的摘要如下：
在当前的气候紧急情况和全球能源危机中，监管机构已开始考虑他们的选择以限制加密货币网络的电力需求。加密资产社区限制其环境影响的一种具体方式是避免或取代能源密集型工作量证明 (PoW) 挖矿机制。以太坊是按市值计算的第二大加密资产，在 2022 年 9 月 15 日的一次名为 The Merge 的活动中，其 PoW 被称为权益证明的替代方案所取代。从这个角度来看，由于以太坊可能节省的电量范围这一变化是估计的，同时强调了评估这些数字的局限性。最后，讨论了在比特币等其他加密货币上复制 The Merge 的挑战和机遇。
De Vries 清楚估计网络能源使用的挑战。首先是预合并下限：
估计 PoW 网络的电力需求的一个主要限制是，即使可以估计网络中的总计算能力（称为哈希率），参与设备的确切分布及其（开销）能源成本也不是已知。唯一可以高度确定地估计的数字是 PoW 网络的最低电力需求。 … 在以太坊合并时，即 2022 年 9 月 15 日，[最高效] 设备是 Jasminer 的 X4，最大哈希率为每秒 2.5 gigahashes，功耗为 1,200 W。估计总网络哈希率为合并前一天每秒 871 太哈希，假设该哈希率仅来自 Jasminer X4 设备，则网络的总电力需求至少为 418 MW。
…
人们普遍认为以太坊网络的很大一部分（虽然未知）由 GPU 组成。使用性能最佳的 GPU（例如 Nvidia RTX 3090Ti，估计哈希率为 132 兆哈希/秒，功率为 346 W）重新执行之前的计算，将产生 2.23 GW 而不是 418 MW 的总功率需求。对以太坊网络在 Merge 之前的电力需求的实际估计可能更高，因为 PoW 挖矿网络通常包含多种设备类型，并且冷却大量这些挖矿设备可能会产生额外的能源成本。 Kyle McDonald 的追踪者估计以太坊在合并之前的电力需求为 2.44 GW。
接下来，预合并上限：
此外，以太坊能源消耗指数将这一数字定为 8.88 GW。后者大约是以太坊矿工可能能够承受的最大电力需求，因为他们每天从挖矿中赚取大约 13,000 个硬币。在合并前一周，以太币的交易价格约为 1,700 美元，这一数额相当于 2,210 万美元的可用收入。以每千瓦时 10 美分的电费（通常用于挖矿盈利能力计算器）计算，矿工的电力需求不应超过 9.21 GW，以避免亏本运营（同时假设除电费外没有其他费用）。
然后是合并后边界：
在合并之后的几天里，以太坊网络中的节点总数大约为 4,500 个，14 假设每个节点都是 Raspberry Pi 4GB，这个节点数将转化为仅 36 kW 的电力需求。使用企业服务器可能会将每个单独设备的功率需求增加到 100-150 W，但它仍然会将以太坊网络的总功率需求限制在 675 kW，即使每个节点以 150 W 运行也是如此。
最后，降功率范围：
因此，根据先前计算的电力需求范围，以太坊网络似乎可能将其电力需求减少了至少 99.84% ……从绝对意义上讲，电力需求的减少可能相当于一个电力需求爱尔兰甚至奥地利等国家。
De Vries 和我同意，以太坊网络功耗的降低非常大，值得称赞，尤其是考虑到实施它需要八年的持续努力。但是，除非网络专门使用不推荐的 Raspberry Pi 4s 实现，否则网络的每笔交易能源使用量仍然远远高于信用卡网络：
例如，以太坊在合并后每天处理大约 110 万笔交易，每笔交易的平均耗电量在 0.8 至 14.7 瓦时之间。相比之下，万事达卡交易平均仅消耗 0.7 Wh。
De Vries 讨论了以太坊在 418MW 和 9.21GW 之间的使用量减少并没有映射到加密货币总使用量的类似减少的原因之一：
此外，有人建议比特币矿工能够利用以太坊挖矿活动减少后可用的数据中心空间。据报道，有 250,000 到 500,000 台新的比特币挖矿设备仍未使用，因为立即可用的机架空间有限。
在A Huge Glut of Bitcoin Mining Rigs Is Sitting Unused in Boxes 中，Eliza Gkritsi 写道：
数十万台可以产生比特币 (BTC) 的全新采矿设备从未被使用过，这进一步扭曲了加密货币采矿的经济效益，该行业受到比特币和其他代币价格下跌以及高能源成本的沉重打击。
去年，矿工们难以购买足够的钻机。制造商无法足够快地完成订单。现在，比特币矿工 CleanSpark (CLSK) 的执行主席马特舒尔茨根据他与分析师的谈话，估计仅在美国就有 250,000 到 500,000 台矿机仍然密封在盒子里。矿业服务公司 Luxor Technologies 的首席运营官伊桑·维拉 (Ethan Vera) 将 9 月份全球数字定为 276,000。
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| 比特币哈希率 |
但比特币挖矿消费增加的证据远比仅仅“建议”更有力。比特币哈希率的合并后峰值清晰可见，从大约 222EH/s 到大约 273EH/s，或者说哈希率增加了大约 23%。这并不直接对应于功耗增加 23%；如果增加的钻机都是全新的且具有领先的效率，则可能会更少，或者如果矿工为效率较低的钻机提供动力，则可能会更多。
在 The Merge 之前，比特币网络消耗的中心估计在 11GW 左右，范围在 5-18GW 左右。增加 23% 将增加约 2.5GW。将此与 De Vries 的以太坊网络合并前消耗约 0.4-9.2GW 的范围进行比较。如果比特币飙升完全重用了之前用于开采 ETH 的机架空间，那么这些机架的用电量将大致保持不变。合并前的估计是以太坊使用了大约比特币一半的功率，这意味着估计为 5.5GW。如果是这样的话，大约一半的以太坊使用量减少被用于开采比特币，大致符合我之前的估计。
De Vries 讨论了通过将比特币转换为股权证明来消除大部分比特币能源消耗的可能性：
比特币背后的社区尚未准备对 PoS 进行更改，社区中也没有任何实质性的意愿这样做。绿色和平组织于 2022 年 3 月发起了一项名为“更改代码”的运动，旨在让比特币社区更换其 PoW 机制。然而，该活动遭到了社区的敌意，因为底层软件缺乏变化（不变性）被视为一个关键特征。比特币社区也有抵制对比特币软件进行重大更改的历史，一个著名的例子是过去曾尝试升级比特币的交易处理能力。 … 任何未来用比特币中的 PoS 取代 PoW 的尝试都可能遇到类似的命运，因为底层网络是去中心化的，因此没有中央权力机构来执行这种改变。
这种分析忽略了这种变化不会发生的一个非常重要的原因。以太坊矿工，除了少数使用 ASIC 的矿工，可以重新利用他们的矿机，但比特币矿工不能。因此，交换机将立即淘汰所有矿工在硬件上的投资，并且由于权益证明需要更少的机架空间，他们的大部分投资都在数据中心基础设施上。比特币矿工已经陷入严重的财务困境；他们正在拖欠贷款并寻求破产。永远不可能说服他们自愿转换。
原文： https://blog.dshr.org/2022/12/the-power-of-ethereums-merge-revisited.html