Solusi Skalabilitas Layer 1 dan Layer 2 Blockchain

Perkembangan cryptocurrency dan blockchain menunjukkan pertumbuhan eksponensial, dan jumlah pengguna serta transaksi juga meningkat dengan cepat. Inovasi dalam blockchain sangat jelas, namun skalabilitas (kemampuan sistem untuk tumbuh secara berkelanjutan saat memenuhi permintaan yang semakin meningkat) selalu menjadi tantangan. Jaringan blockchain publik yang sangat terdesentralisasi dan aman seringkali sulit mencapai throughput tinggi.

Ini biasanya digambarkan sebagai dilema tiga tantangan blockchain, yaitu bahwa sistem yang terdesentralisasi hampir tidak mungkin mencapai tingkat desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas yang sama secara bersamaan. Pada kenyataannya, jaringan blockchain hanya memiliki dua dari tiga faktor tersebut.

Namun, beruntungnya, ribuan penggemar dan ahli sedang berusaha mencari solusi skalabilitas. Beberapa solusi bertujuan untuk menyesuaikan arsitektur blockchain utama(Layer 1), sementara solusi lain berfokus pada protokol Layer 2 yang berjalan di atas jaringan dasar.

Pengantar

Jumlah blockchain dan cryptocurrency yang tersedia begitu banyak, sehingga Anda mungkin tidak tahu apakah Anda menggunakan Layer 1 atau Layer 2. Menghindari kerumitan blockchain tentu memiliki manfaat, tetapi memahami sistem yang Anda investasikan atau gunakan sangat berharga. Melalui artikel ini, Anda akan memahami perbedaan antara blockchain Layer 1 dan Layer 2 serta berbagai solusi skalabilitas.

Apa itu Layer 1 dan Layer 2 Blockchain?

Layer 1 merujuk pada lapisan dasar arsitektur blockchain. Ini adalah struktur utama dari jaringan blockchain. Bitcoin, Ethereum, dan BNB Chain termasuk dalam blockchain Layer 1. Layer 2 adalah jaringan yang dibangun di atas blockchain lain. Jadi, jika Bitcoin adalah Layer 1, maka Lightning Network yang berjalan di atas Bitcoin adalah contoh Layer 2.

Perbaikan skalabilitas jaringan blockchain dapat dibagi menjadi solusi Layer 1 dan Layer 2. Solusi Layer 1 akan langsung mengubah aturan dan mekanisme dari blockchain asli. Solusi Layer 2 memanfaatkan jaringan paralel eksternal untuk memfasilitasi transaksi di luar chain utama.

Mengapa skalabilitas blockchain begitu penting?

Bayangkan sebuah kota besar dan pinggiran kota yang berkembang pesat, terhubung oleh jalan tol baru. Seiring meningkatnya volume lalu lintas di jalan tol, kemacetan menjadi hal yang umum, terutama saat jam sibuk, di mana waktu tempuh dari A ke B bisa meningkat secara signifikan. Mengingat kapasitas infrastruktur jalan yang terbatas dan permintaan yang terus meningkat, fenomena ini tidak mengherankan.

Lalu, apa yang bisa dilakukan oleh otoritas terkait untuk membantu lebih banyak pekerja pulang dengan lebih cepat melalui jalur ini? Salah satu solusi adalah memperbaiki jalan tol itu sendiri, misalnya menambah jalur di kedua sisi jalan. Tapi ini tidak selalu memungkinkan karena biaya yang tinggi dan gangguan besar bagi pengguna jalan. Alternatif lain adalah berinovasi, misalnya membangun jalan layanan tambahan atau bahkan jalur kereta ringan di sepanjang jalan tol.

Dalam dunia teknologi blockchain, jalan tol utama adalah Layer 1 (jaringan utama), sementara jalan layanan tambahan adalah solusi Layer 2 (jaringan sekunder yang meningkatkan kapasitas keseluruhan).

Bitcoin, Ethereum, dan Polkadot dianggap sebagai blockchain Layer 1. Mereka adalah lapisan dasar yang memproses dan mencatat transaksi dalam ekosistemnya, serta memiliki cryptocurrency asli—biasanya digunakan untuk membayar biaya dan memberikan utilitas yang lebih luas. Polygon adalah contoh solusi skalabilitas Layer 2 untuk Ethereum. Jaringan Polygon secara rutin mengirimkan checkpoint ke mainnet Ethereum untuk memperbarui statusnya.

Throughput adalah elemen penting dari blockchain. Ini adalah standar untuk mengukur kecepatan dan efisiensi, menunjukkan berapa banyak transaksi yang dapat diproses dan dicatat dalam rentang waktu tertentu. Dengan meningkatnya jumlah pengguna dan transaksi simultan, menggunakan blockchain Layer 1 bisa menjadi lambat dan mahal. Terlebih lagi, untuk blockchain Layer 1 yang menggunakan mekanisme proof-of-work, hal ini menjadi lebih nyata.

Masalah saat ini pada Layer 1

Bitcoin dan Ethereum keduanya adalah jaringan Layer 1 yang menghadapi masalah skalabilitas. Keduanya memastikan keamanan jaringan melalui model konsensus terdistribusi. Ini berarti semua transaksi harus diverifikasi oleh beberapa node sebelum dikonfirmasi. Node penambang bersaing memecahkan masalah komputasi kompleks, dan penambang yang berhasil akan mendapatkan cryptocurrency asli jaringan sebagai hadiah.

Dengan kata lain, semua transaksi harus diverifikasi secara independen oleh beberapa node sebelum dikonfirmasi. Pendekatan ini efektif untuk memastikan data yang benar dan terverifikasi dicatat ke blockchain, sekaligus mengurangi risiko serangan dari pihak jahat. Namun, begitu jaringan Anda menjadi populer seperti Ethereum atau Bitcoin, kebutuhan throughput akan menjadi masalah yang semakin mendesak. Saat jaringan macet, pengguna akan menghadapi waktu konfirmasi yang lebih lama dan biaya transaksi yang lebih tinggi.

Bagaimana solusi skalabilitas Layer 1 bekerja?

Ada beberapa opsi untuk meningkatkan throughput dan kapasitas jaringan secara keseluruhan pada blockchain Layer 1. Jika blockchain menggunakan proof-of-work, beralih ke proof-of-stake bisa menjadi pilihan, yang dapat meningkatkan TPS(TPS) dan menurunkan biaya transaksi. Meski begitu, komunitas kripto memiliki pandangan berbeda tentang manfaat dan dampak jangka panjang dari proof-of-stake.

Solusi skalabilitas pada jaringan Layer 1 biasanya diperkenalkan oleh tim pengembang proyek. Tergantung pada solusi yang dipilih, komunitas mungkin perlu melakukan hard fork atau soft fork. Beberapa perubahan kecil bersifat kompatibel ke belakang, seperti pembaruan SegWit pada Bitcoin.

Perubahan besar, seperti menambah ukuran blok Bitcoin menjadi 8MB, memerlukan hard fork. Ini akan menciptakan dua versi blockchain, satu yang diperbarui dan satu yang tidak. Alternatif lain untuk meningkatkan throughput adalah sharding, yang membagi operasi blockchain menjadi bagian-bagian lebih kecil yang dapat diproses secara paralel, bukan secara berurutan.

Bagaimana solusi Layer 2 bekerja?

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, solusi Layer 2 bergantung pada jaringan sekunder yang berjalan paralel atau independen dari mainnet.

Ringkasan

Zero-knowledge rollup (yang paling umum) menggabungkan transaksi Layer 2 di luar chain dan mengirimkannya sebagai satu transaksi ke mainnet. Sistem ini menggunakan bukti keabsahan untuk memeriksa integritas transaksi. Aset disimpan di atas kontrak pintar melalui bridge, yang mengonfirmasi bahwa fungsi rollup berjalan sesuai harapan. Dengan demikian, keamanan jaringan utama tetap terjaga, sekaligus mengurangi konsumsi sumber daya dari proses rollup.

Sidechain

Sidechain adalah jaringan blockchain independen dengan validator sendiri. Ini berarti kontrak pintar di mainnet tidak memverifikasi keabsahan sidechain. Oleh karena itu, Anda harus percaya bahwa operasi sidechain benar, karena mereka dapat mengendalikan aset di jaringan utama.

State channel

State channel adalah lingkungan komunikasi dua arah antara pihak-pihak yang melakukan transaksi. Pihak-pihak mengunci sebagian dari blockchain dasar dan menghubungkannya ke saluran transaksi off-chain. Biasanya ini dilakukan melalui kontrak pintar yang disepakati sebelumnya atau multi-signature. Setelah itu, pihak-pihak melakukan transaksi di luar chain, tanpa langsung mengirim data transaksi ke buku besar terdistribusi (mainnet). Setelah semua transaksi dalam satu kumpulan selesai, status akhir dari saluran akan disiarkan ke blockchain untuk diverifikasi. Mekanisme ini meningkatkan kecepatan transaksi dan kapasitas jaringan secara keseluruhan. Contohnya adalah Lightning Network untuk Bitcoin dan Raiden untuk Ethereum.

Nested blockchain

Solusi ini bergantung pada sekumpulan chain tingkat kedua yang berjalan di atas blockchain utama “induk”. Nested blockchain beroperasi sesuai aturan dan parameter yang ditetapkan oleh chain induk. Blockchain utama tidak terlibat langsung dalam eksekusi transaksi, hanya berfungsi untuk menyelesaikan sengketa jika diperlukan. Pekerjaan sehari-hari dilakukan oleh “child” chain, yang memproses transaksi di bawah mainnet dan mengembalikan transaksi yang telah diproses ke mainnet. Proyek Plasma dari OmiseGO adalah contoh solusi Layer 2 nested blockchain.

Keterbatasan solusi Layer 1 dan Layer 2

Kedua solusi ini memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Solusi Layer 1 menawarkan cara paling efektif untuk meningkatkan protokol skala besar. Namun, ini juga berarti harus meyakinkan validator untuk menerima perubahan melalui hard fork.

Validator mungkin tidak ingin melakukan hal ini, misalnya saat beralih dari proof-of-work ke proof-of-stake. Beralih ke sistem yang lebih efisien dapat menyebabkan penambang kehilangan pendapatan, sehingga mereka kehilangan insentif untuk meningkatkan skalabilitas.

Layer 2 menawarkan cara yang lebih cepat untuk meningkatkan skalabilitas. Namun, tergantung pada metode yang digunakan, keamanan jaringan utama bisa sangat berkurang. Pengguna percaya pada jaringan seperti Ethereum dan Bitcoin karena ketahanan dan catatan keamanannya. Jika mengabaikan aspek tertentu dari Layer 1, Anda biasanya harus bergantung pada tim dan jaringan Layer 2 untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan.

Apa setelah Layer 1 dan Layer 2?

Pertanyaan penting adalah, seiring peningkatan skalabilitas Layer 1, apakah kita masih membutuhkan solusi Layer 2? Blockchain yang ada telah mengalami peningkatan, dan jaringan baru yang sangat skalabel telah dibuat. Tetapi, meningkatkan skalabilitas sistem utama membutuhkan waktu yang lama dan tidak pasti. Pilihan paling mungkin adalah membiarkan Layer 1 fokus pada keamanan, sementara Layer 2 disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik.

Dalam waktu dekat, chain besar seperti Ethereum kemungkinan besar akan tetap dominan karena memiliki banyak pengguna dan komunitas pengembang. Namun, keberadaan validator yang besar dan terdesentralisasi serta reputasi yang dapat diandalkan akan menjadi fondasi yang kuat bagi solusi Layer 2.

Kesimpulan

Sejak dimulainya transaksi cryptocurrency, pencarian untuk meningkatkan skalabilitas telah melahirkan pendekatan dua jalur, yaitu peningkatan Layer 1 dan solusi Layer 2. Jika Anda memiliki portofolio produk kripto yang beragam, kemungkinan besar Anda sudah berinteraksi dengan jaringan Layer 1 dan Layer 2. Sekarang, Anda telah memahami perbedaan keduanya dan berbagai metode ekspansi yang mereka tawarkan. **$BLAST **$LA **$LAYER **