Hoo 虎符研究院｜从多个方面了解公链 Tezos 和它的 Ithaca 2 升级

撰文：Hoo Research （虎符研究院）

摘要：在 2022 年 3 月 31 日 Tezos 将会迎来自从平台建立以来史无前例最大的一次更新，这次更新将带来底层智能合约的重大改变。而且 Tezos 也是一个有着巨额融资的融资的区块链平台，可谓是含着金钥匙出生的，所以本期就介绍一下 Tezos 并来看看这次的更新后将会带来哪些的变化。

什么是 Tezos 

Tezos 是一个对标以太坊的具有图灵完备智能合约的区块链网络，和以太坊一样，Tezos 也支持智能合约，并可以提供一个去中心化的平台让开发者在其上建立去中心化的应用程序（Dapps）。只不过相较于以太坊他是一个可以以自我修复和升级的区块链，他可以随着时间的推移进行自我升级。以下是 Tezos 的所主打的特点：

工作方式

Tezos 使用的是一种称为种子协议的区块链协议来进行工作。其中规定了需要使用 Coin 来验证的区块股权证明算法，即可以通过修改其种子协议来支持多种基于区块链的算法，实现快速迭代代码以及升级算法，从而自我修正成为一套新的区块链协议。而具体的工作流程可以参考以下的共识机制。

此外除了工作方式的介绍，种子协议还规定了 Tezos 初始就会有一百亿个币，这些币小数点后保留两位。一个币被称作 1tez，而最小的单位是分。使用ꜩ来代表一个 tez，也简称为 XTZ。

共识机制

Tezos 的共识机制虽然也称之为 PoS，但是 Tezos 却有属于自己独有的特点，这套机制称之为流动权益证明 LPoS（Liquid Proof of Stake）。在 Tezos 里面，生产区块的人叫烘焙师（Baker），生产区块的过程叫烘焙（Baking），而烘焙的这个过程就会创建新 XTZ。XTZ 每年按照 5%的增长率增加供应量。

首先每个区块都由烘焙师创建完成，而持有者用户则可以将他们的份额质押给烘焙师，让烘焙师负责检验所有的交易并把他们加到链上，之后烘焙师会获得一些额外的 XTZ 奖励。作为区块验证的奖励为 16XTZ，也因此每一个烘焙块的产生，XTZ 的总量会增加 16XTZ。

当然只有持有 XTZ 数量超过 8000 的用户才可以进行烘焙，而持有者可将他们的份额委托给烘焙师进行统一的烘焙，并且之后的奖励再根据份额的比例来进行分摊（注意在这里Token 的持有者的控制权并没有进行转移，控制权还在自己手中，烘焙师拥有的是代理权）。

这听着跟传统企业治理的那套股东代理人机制很像，其实也确实可以这么来做类比。只顾不过股东是广大的用户，他们可以将他们的 XTZ 像股权一样给一个项目的开发者，这个开发者就像职业经理人一样来进行项目的开发和管理，而收益则是之后和哪些质押的“股东”进行共同的分成。这种质押的机制，很大的程度上鼓励着用户积极参与到项目中去，而事实上目前也有超过 80%的币在质押。

特点

1、自我修正性（Self-Amendment）

Tezos 这条公链具有自我修复功能。持有者可以自己抵押 Token 做节点，也可以通过委托给 Baker（烘焙师）的方式间接参与治理，并进行技术升级和迭代，最大程度地避免分叉，从而实现稳定升级。

2、形式验证（Formal Verification）

Tezos 团队认为基于区块链的程序出现 bug 的代价太大，想要尽量减少 bug 的出现，所以引入了形式验证到开发中去。就是证明数学题的方法来开发软件，类似于开发软件时的测试，不同点是如果测试的量足够那么其就是形式验证。形式验证有助于开发者开发出稳定没有 Bug 的程序，可以极大的防止灾难的发生

3、共识方法 POS

Tezos 用的也是 POS。不过 Tezos 的 POS 算法中是依靠 Baker（烘焙师）来达成，其门槛比较低，人人都可以参与。当有新的 block 达成共识之后，系统将会随机的从烘焙师中选取候选者来进行奖励。人人都可以参与到共识中并获得奖励。

4、Michelson

Tezos 完全去除了虚拟机这个概念，Tezos 的团队认为智能合约仅仅需要实现一些比较简单的逻辑即可，所有高计算量的任务都可以在 Tezos 之外进行，然后将结果递交给 Tezos，因此 Tezos 创建了自己的编程语言 Michelson，他拥有类似 C 语言等底层语言的特性，而且还拥有如 Javascript，Java 等高级语言的特性

优势

他最大的优势就是自我修正性（Self-Amendment），即自我更新。我们知道传统的平台软件更新都是集中在中心化的机构里的，但是由于区块链去中心化的特点，平台并不掌握在某个个人或机构手中，那么更新就是一件非常困难的事情。

而在 Tezos 中解决这个问题的方式就是 Self-Governance，做法就是当 Tezos 需要更新他的协议时，就会区块链上发起投票，而网络参与者们需要决定要不要实行协议的更新，如果大部分人同意那么协议将会被自动编译部署到 Tezos 的测试网络上进行测试运行。如果在一段时间的可以稳定运行，那么就会发起一个确认的需求，如果大部分人同意这个需求，那么这次协议将会自动生效，协议的更新将会自动部署到主网络上，并强制网络上的每个节点更新成最新的协议。而这种方法不仅解决了去中心化的更新问题同时也让 Tezos 避免了分叉的发生。像以太坊合约中经常爆出的 bug 这样的事，在 Tezos 上将极少发生。

生态

目前的生态包括以下区块链浏览器、区块开发（烘焙）工具、社区、去中心化金融、开发工具、NFT、游戏、数字身份和稳定币这 9 个维度共 77 个工具。其中 NFT 占大头，这也跟最近 Tezos 搭上 NFT 热火朝天的快车有关。如果排除 NFT，那么 DApp 的数量还是不占优势的。尤其是跟拥有超过 300 数量 DApp 的以太坊相比。

团队

不同于大多数公链项目多是由技术人员，Tezos 则是一对华尔街的明星夫妻——丈夫 Arthur Breitman 和妻子 Kathleen Breitman 共同创办。Kathleen 与专业咨询公司埃森哲合作了 2 年之后，担任了分布式分类账初创公司的高级战略助理。Breitman 则是在 2013 年-2016 年担任摩根斯坦利的副总裁。他们对经济和金融都有着相当独到的见解。

投资与融资

Tezos 的众筹于 2017 年 7 月 1 日开始，一共获得 2.32 亿美元的收入，使其成为有史以来最大的加密货币众筹之一。当时 Tezos 的众筹金额仅次于 Filecoin，排名第二。

不过在众筹之后，Breitman 夫妇突然发文指控 Tezos 基金会主席 Johann Gevers 自行发行了价值 150 万美元的 XTZ ，自此引发一连串的诉讼。而在 2020 年 3 月，Tezos 基金会已就集体诉讼与投资人达成和解，团队重回正轨。

目前 Tezos 主要有以下的这些投资者。

问题与不足

目前最大的问题就是 Tezos 的生态系统不够完善，作为以太坊的挑战者，虽然和以太坊的差异并不显著，但是在生态方面目前还远远没法跟以太坊进行比较。

更新

在 2022 年 3 月 31 日，Tezos 将迎来迄今为止最重大的更新：Ithaca2 协议。最主要包含以下的几个方面：

1、    首先是共识机制 Tenderbake 的更新：

他是 Tezos 共识算法的最重大的更新。虽然 Tezos 网络在过去 3 年中经历了许多的重大升级，但是这次的更新他将引入一种新的共识机制——Tenderbake。

Tenderbake 解锁的近乎即时的确定性将允许用户确保他们的交易在创建区块后立即完成（这在比特币、以太坊和当前版本的 Tezos 等 Nakamoto 风格的区块链中并非如此）。

Tenderbake 使用经典风格的 BFT（拜占庭容错技术）共识算法替换了原有的 Emmy+共识算法。替换共识算法代表了网络的重大变化。其优势也是非常明显的：

Emmy+共识算法算法里允许网络的多个版本（分叉）在主要网络分裂期间并行运行，这种模式类似于以太坊，当不同分叉之间的连接重新建立时，拥有最大权益的版本（或对于工作量证明网络，最大的哈希算力）将定义账本的状态。较小的叉子被丢弃。

而改用 BFT 共识算法后，只要有两个额外的块出现在它上面，一个刚刚附加到某个节点链上的块就被认为是最终的，便不会有并行块的生产，这样其实就相当于节省了之前并行块在分叉时的计算量，这样可以拥有比 Emmy+算法更短的出块时间以及可以更快的确定最终的区块，这也让 Tezos 在未来更加高效率、更加节能和环保。

由于基础协议的更新，原来依赖 Emmy+共识算法的烘焙和质押奖励机制也因此被重新的进行了设计。其实以下所有的更新全部都是因为共识机制做了重大的改变，所以原有的一些奖励机制也必须相应的对新的共识机制进行调整。

①    首先是烘焙奖励会被改变。烘焙奖励将会被立即记入，而不是像原来 Emmy+算法那样冻结 5 个周期之后再释放。此外，代言奖励将不再有差异。只要受托人至少有 2/3 的质押槽包含在区块中，那么一个烘焙周期的质押奖励总和将在同一周期结束时全部分配。

②    将减少被选为验证者所需的最小数量：从 8,000 tez 减少到 6,000 tez。出于性能原因，这 6,000 tez 的最低质押仍然是必要的。

③    引入了新的保证金机制。原来的话是代表是随机选出的。现在的话必须提前冻结至少 10% 的股份，才可以获得烘焙权。还引入了一项新操作 Set_deposit_limit 来手动管理此限制。

④    每个区块的质押槽数量也从原来的 256 个增加到 7,000 个：这意味着拥有最少数量的代表将平均每 10 个区块参与一次。节点的存储层和预验证器已针对处理费用进行了优化，预检查功能也有助于提高性能。背书操作的数量将继续背书多个插槽，将与网络中验证者的数量成正比，即大约 500 个。

⑤    由于 Tenderbake 是根据经典的 BFT 共识算法建模的，因此它更注重安全性而不是活跃性，并且需要持有 2/3 股权的验证者积极参与才能使链继续发展。

⑥    这种共识算法还提供了轻松减少块之间的最小时间的可能性，这可能会在未来的 Tezos 协议修订中提出。

2、操作预检（Precheck of operations）：

新版本的协议将启用操作预检机制。该功能主要目的是为了增加 Tezos 的网络传播交易数量。这个机制是在为接下来的进一步优化而准备，这个操作也预计会增加 Tezos 网络上的交易吞吐量（TPS）。

3、流动性烘焙（Liquidity Baking）

流动性烘焙这项实验原本设定将在实验周期是 6 个月，之后便会逐步淘汰，而在这次更新中打算为了继续实验打算再增加 10 个月左右。这一大幅度的增加主要是为了避免在接下来的几项议定书修正案里，会让这次实验会受到影响。此外，为了平衡这一增长，逃生舱口（烘焙师可以举旗让实验尽快停止的机制）激活的阈值将从原本的 50%降低到 33%。

参考资料：

Tezos white paper.

Tezos update log

风险提示：

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