劍橋研究:美國的以太坊節點中有 31%,三分之一離線導致最終確認停滯

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劍橋替代金融中心(Cambridge Center for Alternative Finance)週五發布研究,顯示近三分之一的以太坊(Ethereum)節點活動(node activity)托管在美國,另有約39%分布在歐盟(European Union),且不包含英國(UK)。該中心研究負責人Alexander Neumuller表示,一旦超過三分之一的以太坊驗證者(validators)同時離線,網路檢查點(network checkpoints)就會停止完成(stop finalizing);他將此稱為「三分之一問題」(one-third problem)。這種分布以西方為主,並未在任何單一國家高度集中;不過,節點主要集中在三家託管供應商:Hetzner、AWS與OVH。

三分之一驗證者停機 導致以太坊無法完成最終化

根據該研究,以太坊不需要其一半以上的驗證者失效,就足以造成即時的網路中斷。一旦超過三分之一同時「黑屏」(go dark),檢查點就會停止完成最終化(finalizing),Neumuller表示。他也提醒,節點與驗證者之間並非一對一(not one-to-one),而且沒有人確切知道在任何給定節點背後實際有多少驗證者在運行。

Neumuller表示,節點主要集中在三家託管供應商:Hetzner、AWS與OVH。Neumuller指出,Hetzner在某個時期的服務條款曾禁止運行區塊鏈節點,但他表示這可能已經改變。

Neumuller稱目前的分布是健康的,他將其作為個人觀點而非研究發現,並同時表示社群應該持續監測這一點。「地理分布是網路所期望具備的特性,」Neumuller表示。客戶端軟體(client software)的集中也帶來平行風險,因為若主流客戶端(dominant client)存在錯誤,可能會在整個網路中擴散。報告包含協議(consensus)與執行(execution)客戶端的分布資料。

SEC 2022 以節點集中為由 主張美國對以太坊的管轄權

集中意味著管轄權重力(jurisdictional weight)。在2022年, 美國證券交易委員會(SEC)曾表示其對以太坊具有管轄權,因為多數節點托管在美國,意味著交易將落在美國證券法之下。

Merge 之後 以太坊能源消耗下降 99.98% 至 每年7.9吉瓦時

該報告題為《Ethereum After the Merge》,在重整了劍橋先前估算背後的方法論,納入了關於節點如何在住宅與商業託管之間進行分配的實證資料,而非採用理論假設。Neumuller表示,Merge後的網路升級促使更新,因為軟體變更可能會影響硬體耗電方式。

該報告指出,以太坊每年消耗約7.9吉瓦時(gigawatt-hours),大約等於約1百萬瓦(one megawatt)的持續功率,或約2,000戶英國(UK)家庭。相較於Merge前水平,這是約99.98%的下降。全網的永續用電(sustainable power usage)目前超過56%,而全球平均為43%。

Neumuller表示,若要用高品質的自然基礎移除(nature-based removal)抵免(credits)來抵銷以太坊的全部年度排放,成本約在25,000英鎊到55,000英鎊之間(約33,500美元至73,800美元),他並將此數字與一輛汽車的價格相比。他指出,這也是讓他感到最意外的研究發現。

Neumuller表示,以太坊基金會(Ethereum Foundation)支持該項工作,並感謝該組織使得新的估算得以完成。他並未直接與基金會討論這些集中化(centralization)相關發現,並表示其對基金會重視去中心化的強調,來自他對其公開通訊內容的解讀,而非任何由對方直接傳達給他的資訊。

常見問答(FAQ)

有多少比例的以太坊節點托管在美國?

根據週五由劍橋替代金融中心發布的研究,近三分之一(31%)的以太坊節點活動托管在美國。約39%的節點活動分布在歐盟(不包含英國)。

為什麼有三分之一的以太坊驗證者離線就會卡住最終化?

根據劍橋研究,一旦超過三分之一的以太坊驗證者同時「黑屏」(go dark),網路檢查點就會停止完成最終化(stop finalizing)。以太坊不需要其一半以上驗證者失效到足以造成即時的網路中斷。

Merge之後以太坊消耗多少能源?

以太坊每年消耗約7.9吉瓦時,大約等於約1百萬瓦的持續功率,或約2,000戶英國家庭。根據劍橋替代金融中心題為《Ethereum After the Merge》的報告,這相較於Merge前水平,代表約99.98%的下降。

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