2022年9月,以太坊完成了“合并”(The Merge),这一历史性事件不仅标志着其共识机制从工作量证明(PoW)转向权益证明(PoS),更让全球目光聚焦于一个核心议题:以太坊是否从此“更清洁”了? 随着气候变化成为全球性挑战,加密货币的能源消耗问题曾一度将以太坊推上风口浪尖,而“合并”的完成,似乎为以太坊的“环保转型”按下了加速键,但事实果真如此吗?本文将从技术变革、实际影响与未来挑战三个维度,深入探讨以太坊的“清洁之路”。

在“合并”之前,以太坊与比特币一样采用PoW共识机制,这一机制依赖全球矿工通过大量计算竞争记账权,过程如同“数字挖矿”,消耗的电力资源惊人,据剑桥大学比特币耗电指数显示,以太坊在PoW时期的年耗电量一度相当于中等国家(如荷兰)的总用电量,每年碳排放量也堪比数千万辆汽车,这种高能耗不仅与全球碳中和目标背道而驰,也让以太坊饱受环保人士的批评。
“合并”的核心,是将共识机制从PoW升级为PoS,在PoS模式下,验证者无需通过“暴力计算”竞争记账权,而是通过质押一定数量的以太坊获得参与网络共识的资格,这一变革彻底改变了能源消耗的逻辑:从“依赖计算硬件”转向“依赖经济激励”,根据以太坊基金会公布的数据,“合并”后以太坊的能耗骤降95%,相当于从“一个中等国家的用电量”降至“一个普通小镇的用电量”,这一数据无疑为以太坊的“清洁”形象奠定了坚实基础。
能耗的断崖式下降,是“合并”带来的最直接环保收益,但“更清洁”是否仅等同于“更节能”?从实际影响来看,以太坊的转型还体现在碳排放、硬件依赖和生态可持续性等多个层面。

碳排放大幅减少,由于能耗降低,以太坊的碳排放量与PoW时期相比几乎可以忽略不计,若以全球平均电力结构的碳排放强度计算,“合并”后以太坊的年碳排放量从此前约5000万吨降至不足1000吨,相当于减少了2000万辆汽车的年排放量,这对于加密行业践行ESG(环境、社会、治理)理念具有重要意义,也为机构投资者入场扫清了部分障碍。
硬件依赖与电子垃圾问题缓解,PoW时代,矿工需要不断升级高性能显卡(GPU)以保持竞争力,导致全球显卡供应紧张,且大量淘汰的GPU产生了严重的电子垃圾问题,PoS模式下,验证者对硬件性能的要求大幅降低,普通电脑甚至移动设备即可参与,这不仅降低了硬件浪费,也让以太坊网络的去中心化程度进一步提升。

生态可持续性提升,低能耗意味着以太坊的运营成本降低,更多资源可被用于技术研发、生态建设等更具价值的领域,以太坊正通过“分片技术”(Sharding)进一步提升网络吞吐量,同时保持低能耗,为未来大规模应用(如DeFi、NFT、元宇宙)提供更环保的基础设施支持。
尽管“合并”让以太坊在环保领域迈出了关键一步,但“更清洁”并不意味着“无争议”,仍存在一些挑战与待解的问题。
其一,PoS的“中心化”隐忧,PoS机制下,验证者需质押至少32个以太坊(约合数万美元)参与共识,这一门槛可能导致财富向大型节点集中,削弱网络的去中心化特性,若少数验证者控制了大部分质押代币,可能引发“51%攻击”风险(尽管概率较低),或通过投票影响网络治理,而中心化与环保的平衡,仍是以太坊社区需要持续探索的课题。
其二,质押的“碳足迹转移”问题,虽然PoS降低了直接能耗,但质押过程中仍需服务器运行,这部分能耗及碳排放并未完全消失,部分机构验证者为了追求效率,可能集中使用高能耗数据中心,是否存在“碳足迹转移”而非“碳足迹减少”的现象,仍需进一步数据验证。
其三,历史碳排放的“遗留问题”,PoW时期积累的巨大碳排放和电子垃圾,无法通过“合并”一笔勾销,如何通过碳补偿、绿色能源合作等方式“抵消”历史影响,是以太坊社区需要承担的责任。
“合并”只是以太坊“绿色转型”的第一步,以太坊在环保领域的探索仍将深入: