Apa itu paradoks tiga dalam blockchain?

Jumlah transaksi yang diproses oleh blockchain setiap detik terbatas. Misalnya, jaringan Bitcoin dapat memproses sekitar tujuh transaksi per detik. Setelah teknologi blockchain diadopsi secara luas, kapasitas pemrosesan data dan kecepatan akan meningkat secara signifikan, dan peningkatan jumlah pengguna tidak akan membuat jaringan menjadi lambat atau biaya menjadi tinggi. Namun, prinsip dasar dari banyak jaringan desentralisasi lebih menekankan pada peningkatan skalabilitas, yang sering kali mengurangi desentralisasi atau keamanan. Inilah yang disebut sebagai “Paradoks Trilemma Blockchain”. Pengembang sedang mencoba berbagai mekanisme konsensus, serta solusi skalabilitas seperti sharding, side chain, dan saluran status, dengan harapan dapat menyelesaikan masalah ini.

Pengantar

Singkatnya, blockchain adalah basis data digital terdistribusi. Blok data diatur secara berurutan berdasarkan waktu. Setiap blok terhubung melalui bukti kriptografi dan dilindungi keamanannya. Teknologi ini telah diimplementasikan di berbagai industri dan sedang mengubah cara kita bekerja dan menjalani kehidupan.

Konsep ini menyatakan bahwa setelah munculnya blockchain yang aman dan terdesentralisasi, orang tidak perlu bergantung pada jaringan atau pasar pihak ketiga untuk menjaga kelangsungan dunia. Namun, para ahli umumnya berpendapat bahwa agar teknologi ini dapat diadopsi secara massal, pertama-tama harus menyelesaikan satu masalah inti, yaitu “Paradoks Trilemma Blockchain” yang banyak dibahas.

Vitalik Buterin, salah satu pendiri Ethereum, membuat istilah ini menjadi terkenal. Untuk memahami konsep ini, perlu diketahui tiga elemen utama dalam blockchain: desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas. “Paradoks Trilemma Blockchain” mengacu pada kenyataan bahwa sulit bagi blockchain untuk mencapai ketiga atribut ini secara bersamaan secara optimal. Peningkatan satu atribut biasanya akan menyebabkan penurunan atribut lainnya.

Artikel ini akan membahas tiga elemen utama dalam paradoks trilemma dan menjelaskannya satu per satu. Diskusi mendalam tentang setiap elemen dan hubungan antar elemen ini akan membantu memperdalam pemahaman kita tentang keberadaan dan penyebab paradoks trilemma blockchain. Artikel ini juga akan menyoroti beberapa solusi yang disarankan oleh pengembang.

Apa itu Desentralisasi?

Menurut desainnya, Bitcoin dan jaringan blockchain serupa lainnya bersifat desentralisasi. Arsitektur jaringan ini tidak dikelola oleh individu atau organisasi tunggal, melainkan bersifat desentralisasi. Secara jaringan, terbuka untuk semua peserta. Oleh karena itu, kendali sepenuhnya tersebar, bukan dipegang oleh satu entitas. Setiap orang dapat mengakses data yang sama. Jika ada yang mengubah catatan sesuai keinginannya dan mencoba melakukan kecurangan dalam sistem, peserta lain dapat menolak data yang salah tersebut.

Operasi semacam ini cukup kompleks secara teknis. Sebagai contoh, jaringan Bitcoin tidak melibatkan kendali pihak ketiga. Kita bandingkan ini dengan sistem keuangan yang bergantung pada bank. Bank meningkatkan kepercayaan antara kedua belah pihak transaksi dan memastikan semua catatan tersimpan dengan benar. Tetapi, blockchain Bitcoin berbagi data dengan semua orang di jaringan untuk memastikan data diverifikasi sebelum dimasukkan ke basis data digital. Dengan demikian, muncul sistem yang tidak memerlukan intervensi pihak ketiga.

Desentralisasi membuka kemungkinan Web3. Saat ini, internet kita berada di tahap Web2. Situs dan aplikasi Web2 dikendalikan oleh perusahaan besar, tetapi konten dibuat oleh pengguna. Web3 adalah tren pengembangan berikutnya. Dalam internet Web3, orang mengendalikan data dan kehidupan online mereka sendiri dengan teknologi blockchain yang terdesentralisasi.

Namun, perlu diperhatikan bahwa cara kerja sistem terdistribusi ini membutuhkan banyak peserta untuk mencapai kesepakatan tentang validitas semua data, sehingga data harus dibagikan dan diproses bersama. Hal ini dapat menyebabkan waktu transaksi menjadi lebih lambat. Oleh karena itu, blockchain perlu diperluas, yaitu mampu memproses lebih banyak data dengan kecepatan lebih tinggi. Kita akan membahas ini lebih lanjut saat membahas skalabilitas.

Selain itu, untuk mewujudkan desentralisasi, keamanan dasar dari blockchain harus dijamin terlebih dahulu. Jika blockchain tidak aman, pihak jahat dapat dengan mudah menyalahgunakan dan mengubah data secara sembarangan. Ini mengarah ke bagian kedua dari paradoks trilemma: keamanan.

Apa itu Keamanan Blockchain?

Tanpa keamanan, tingkat desentralisasi blockchain tidak akan berarti apa-apa. Jaringan blockchain yang kokoh harus mampu menahan serangan dari entitas jahat. Sistem terpusat bersifat tertutup dan dapat menjamin keamanan. Pengendali dapat memastikan data tidak terganggu. Tetapi, dalam sistem desentralisasi yang dapat diakses oleh semua orang, bagaimana keamanan dapat dijamin?

Ini adalah topik yang kompleks. Mari kita kembali ke Bitcoin sebagai contoh keamanan blockchain yang terdesentralisasi. Blockchain Bitcoin menggabungkan kriptografi dan mekanisme konsensus jaringan yang disebut “Proof of Work(PoW)”. Dari sudut pandang kriptografi, setiap blok memiliki tanda tangan digital, atau yang disebut “hash”. Setiap perubahan akan mengubah hash dari blok tersebut, sehingga setiap blok data terhubung secara tidak dapat diubah. Setiap usaha untuk mengubah data akan segera dikenali oleh bagian lain dari jaringan.

Mekanisme konsensus Proof of Work juga berperan dalam menjamin keamanan buku besar mata uang kripto. Memahami Proof of Work sendiri cukup rumit, tetapi untuk tujuan penjelasan ini, cukup diingat bahwa anggota jaringan hanya dapat memverifikasi transaksi baru dan menambahkannya ke buku besar melalui “penambangan”. Ini melibatkan penggunaan daya komputasi untuk memecahkan masalah matematika. Selama proses ini, komputer harus melakukan banyak fungsi hash. Meskipun mekanisme Proof of Work aman, kecepatan prosesnya relatif lambat, sehingga muncul masalah skalabilitas.

Perlu juga diperhatikan bahwa semakin banyak peserta (node) dalam jaringan, semakin aman jaringan tersebut. Semakin banyak peserta, semakin sulit bagi pihak jahat untuk mengendalikan sistem. Ini terkait dengan apa yang disebut “51% attack”. Secara umum, jika satu entitas (atau sekelompok pihak jahat) mengendalikan lebih dari 50% dari kekuatan hash jaringan, mereka dapat membatalkan konsensus dan mengubah data di chain, seperti masalah double-spending token.

Singkatnya, keamanan adalah fondasi keberhasilan blockchain. Tanpa keamanan, sistem rentan diserang dan menjadi tidak berharga.

Apa itu Skalabilitas?

Skalabilitas mengacu pada tujuan membangun blockchain agar dapat meningkatkan kecepatan transaksi per detik. Jika teknologi blockchain ingin melayani masyarakat yang lebih luas, atau miliaran pengguna, skalabilitas harus ditingkatkan. Tetapi, ini adalah masalah yang masih menjadi perjuangan banyak blockchain.

Alasannya adalah, desentralisasi dan keamanan adalah masalah fundamental dari blockchain, sehingga selalu menjadi prioritas utama. Desentralisasi adalah inti dari konsep dan tujuan blockchain. Sebagian besar blockchain terkenal berpegang pada prinsip ini. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, keamanan adalah syarat utama keberhasilan dan nilai dari blockchain.

Namun, memprioritaskan desentralisasi dan keamanan menjadikan skalabilitas sebagai tantangan besar. Jumlah transaksi yang dapat diproses oleh satu rantai sangat terbatas. Sistem pembayaran terpusat seperti Visa mengklaim mampu memproses 24.000 transaksi per detik karena jaringan tertutup dan tidak terpengaruh oleh node publik maupun konsensus. Mari kita bandingkan beberapa blockchain terkenal.

Menurut laporan Bloomberg tahun 2022: “Hingga September, Bitcoin sulit memproses lebih dari 7 transaksi per detik, sementara jaringan Ethereum yang kedua terbesar dibatasi sekitar 15 transaksi per detik. Dibandingkan dengan platform transaksi tradisional, ini sangat lambat dan membuat orang meragukan kemampuan mereka.”

Seperti yang disebutkan sebelumnya, karena cara peserta dalam jaringan desentralisasi memproses informasi dan sifat mekanisme Proof of Work itu sendiri, kecepatan transaksi blockchain ini terbatas. Jika semakin banyak orang menggunakan teknologi blockchain di masyarakat, kapasitas pemrosesan transaksi akan menjadi kendala dan menyebabkan kemacetan jaringan.

Mengapa Ada Paradoks Trilemma Blockchain?

Solusi paling jelas untuk masalah ini adalah mengurangi jumlah peserta yang mengonfirmasi dan menambahkan data ke jaringan, sehingga memperluas dan mempercepat jaringan. Tetapi, langkah ini akan mengurangi desentralisasi dan menyerahkan kendali kepada sedikit peserta. Semakin sedikit peserta, semakin besar peluang mereka untuk diserang, dan keamanan pun akan menurun.

Paradoks ini terbentuk karena dalam desain dasar prinsip operasional blockchain, desentralisasi dan keamanan adalah dua atribut penting yang saling terkait erat, sehingga sulit untuk mewujudkan skalabilitas. Ketiganya berada dalam kondisi saling mengorbankan. Bagaimana cara meningkatkan skalabilitas tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan, atau keduanya sekaligus?

Solusi Mengatasi Paradoks Trilemma Blockchain

Tidak ada solusi ajaib untuk paradoks ini. Mengingat pentingnya masalah ini, komunitas telah mengusulkan berbagai solusi yang cukup efektif. Mari kita rangkum beberapa tren utama agar semua orang memahami perkembangan terbaru di bidang ini.

1. Sharding

Ini adalah metode membagi blockchain atau basis data lain menjadi bagian-bagian kecil yang disebut shard, yang mengelola data tertentu. Pengaturan ini mengurangi beban satu rantai utama dalam memproses semua transaksi dan interaksi jaringan. Setiap shard memiliki blockchain sendiri dan buku besar khusus. Setelah itu, shard-shard ini dapat memproses transaksi secara mandiri, tetapi interaksi antar shard dikelola oleh beacon chain atau main chain. Ini mengubah jaringan utama blockchain, sehingga sharding menjadi peningkatan skalabilitas Layer 1.

2. Berbagai Mekanisme Konsensus

Salah satu penyebab utama dari paradoks trilemma di jaringan Bitcoin adalah mekanisme Proof of Work yang menjamin keamanan. Untuk menjaga keamanan sistem, penambang, algoritma kripto, dan kekuatan komputasi desentralisasi yang besar harus ada, tetapi ini menyebabkan sistem menjadi lambat. Mencari metode lain untuk memastikan konsensus juga merupakan solusi untuk paradoks ini. Inilah salah satu alasan Ethereum beralih dari Proof of Work ke Proof of Stake(PoS).

Dalam blockchain Proof of Stake, peserta harus mengunci (staking) token mereka untuk berpartisipasi dalam verifikasi transaksi, tanpa perlu perangkat keras penambangan yang sangat khusus. Menambah validator baru dalam jaringan menjadi lebih mudah dan praktis. Mekanisme konsensus Proof of Stake hanyalah salah satu dari banyak metode untuk meningkatkan skalabilitas.

3. Solusi Layer-2

Sharding dan berbagai mekanisme konsensus termasuk solusi Layer-1 yang bertujuan mengubah desain dasar jaringan. Tetapi, pengembang lain meneliti solusi yang dibangun di atas struktur jaringan yang ada, berusaha menyelesaikan masalah paradoks trilemma. Dengan kata lain, mereka percaya bahwa solusi terletak pada jaringan lapisan kedua, atau “Layer 2”. Contohnya termasuk side chain dan saluran status.

Side chain adalah blockchain independen yang terhubung ke main chain. Dengan pengaturan ini, aset dapat mengalir bebas antara dua chain. Yang penting, side chain dapat berjalan dengan aturan berbeda, sehingga meningkatkan kecepatan dan skalabilitas. Demikian pula, saluran status adalah cara memindahkan transaksi dari main chain, mengurangi beban Layer 1. Saluran status tidak menggunakan chain terpisah, melainkan menggunakan smart contract yang memungkinkan pengguna berinteraksi satu sama lain tanpa harus memublikasikan transaksi di blockchain. Blockchain hanya mencatat awal dan akhir dari saluran tersebut.

Kesimpulan

Paradoks trilemma blockchain menghambat potensi teknologi blockchain untuk mengubah dunia. Jika jaringan blockchain hanya mampu memproses sedikit transaksi per detik untuk menjaga desentralisasi dan keamanan, maka sulit mencapai adopsi secara besar-besaran. Namun, berdasarkan solusi terbaru yang diusulkan pengembang, jaringan blockchain harus terus maju dalam pengembangan teknologi saat ini agar mampu melakukan lonjakan dalam kapasitas pemrosesan data di masa depan. **$LAYER **$BLAST **$ASTER **