Consensus

Poin-poin utama:

• Mekanisme konsensus (juga dikenal sebagai protokol konsensus atau algoritma konsensus) digunakan untuk memverifikasi transaksi dan menjaga keamanan blockchain yang mendasarinya.
• Terdapat banyak jenis mekanisme konsensus yang berbeda, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.
• Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS) merupakan dua mekanisme konsensus yang paling banyak digunakan.

Mengapa Blockchain Membutuhkan Mekanisme Konsensus

Mekanisme konsensus merupakan tulang punggung seluruh blockchain, dan inilah faktor yang membuatnya aman. Sebelum mempelajari mekanisme konsensus yang berbeda, pertama-tama mari kita mendefinisikan apa yang dimaksud dengan blockchain untuk mencapai konsensus.

Blockchain adalah sebuah buku besar digital yang terdesentralisasi, terdistribusi, dan seringkali bersifat publik yang digunakan untuk mencatat transaksi. Setiap transaksi dicatat sebagai sebuah 'blok' data, yang perlu diverifikasi secara independen oleh jaringan komputer peer-to-peer sebelum ditambahkan ke dalam rantai. Sistem ini membantu mengamankan blockchain dari aktivitas penipuan dan mengatasi masalah 'akuntansi ganda'. 

Untuk menjamin bahwa semua partisipan dalam jaringan blockchain menyetujui satu versi dari sebuah kronologi, jaringan blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum mengimplementasikan apa yang dikenal sebagai mekanisme konsensus (juga dikenal sebagai protokol konsensus atau algoritma konsensus). Mekanisme ini bertujuan untuk membuat sistem menjadi fault-tolerant, alias dapat merespon apabila terjadi kesalahan dalam sistem.

Apa yang dimaksud dengan Konsensus dalam Blockchain?

Konsensus adalah proses di mana sekelompok peers, yang dikenal sebagai 'node', dalam sebuah jaringan menentukan transaksi blockchain mana yang valid dan mana yang tidak. Mekanisme konsensus adalah metodologi yang digunakan untuk mencapai kesepakatan ini. Kumpulan aturan inilah yang membantu melindungi jaringan dari serangan siber dan peretasan. 

Terdapat banyak jenis mekanisme konsensus yang berbeda, tergantung pada blockchain dan aplikasinya. Walaupun berbeda dalam penggunaan energi, keamanan, dan skalabilitasnya, semuanya memiliki satu tujuan yang sama: untuk memastikan bahwa catatan yang ada adalah benar dan jujur. Berikut ini adalah gambaran umum dari beberapa jenis mekanisme konsensus yang paling terkenal yang digunakan oleh sistem terdistribusi untuk mencapai konsensus.

Tipe-tipe Mekanisme Konsensus

Proof of Work (PoW)

Digunakan oleh Bitcoin dan banyak blockchain publik lainnya, Proof of Work (PoW) merupakan mekanisme konsensus pertama yang diciptakan. Secara umum, PoW dianggap sebagai mekanisme konsensus yang paling dapat diandalkan dan aman dari semua mekanisme konsensus yang ada, walaupun ada banyak kekhawatiran mengenai skalabilitasnya. Walaupun istilah 'proof of work' pertama kali diciptakan pada awal tahun 1990-an, pendiri Bitcoin, Satoshi Nakamoto, yang pertama kali mengaplikasikan teknologi ini dalam konteks mata uang digital. 

Dalam PoW, para 'penambang' pada dasarnya berkompetisi satu sama lain untuk memecahkan teka-teki komputasi yang sangat kompleks menggunakan komputer bertenaga tinggi. Yang pertama menemukan angka heksadesimal 64 digit ('hash') berhak membentuk blok baru dan mengonfirmasi transaksi. Penambang yang berhasil juga akan mendapatkan sejumlah kripto yang telah ditentukan sebelumnya, yang dikenal sebagai 'block reward'. 

Karena membutuhkan sumber daya komputasi dan energi dalam jumlah besar untuk menghasilkan blok baru, biaya operasional di balik PoW sangat tinggi. Hal ini menjadi penghalang bagi penambang baru untuk masuk, sehingga menimbulkan kekhawatiran mengenai sentralisasi dan keterbatasan skalabilitas.

Namun, bukan hanya biayanya saja yang tinggi. Kritik yang paling umum terhadap PoW adalah dampak konsumsi listrik terhadap lingkungan. Hal ini membuat banyak orang mencari protokol konsensus yang lebih berkelanjutan dan hemat energi, seperti Proof of Stake (PoS).

Proof of Stake (PoS)

Seperti namanya, metode konsensus yang populer ini berkisar pada proses yang dikenal sebagai 'staking'. Dalam sistem Proof of Stake (PoS), 'validator' menjaminkan mata uang digital untuk mendapatkan kesempatan dipilih secara acak untuk memvalidasi sebuah blok, dan mereka akan mendapatkan hadiah. Prosesnya tidak jauh berbeda dengan lotere, dimana semakin banyak koin yang dipertaruhkan, semakin besar peluangnya. 

Tidak seperti PoW, dimana penambang mendapatkan insentif dari reward blok (koin yang baru dibuat), mereka yang berkontribusi pada sistem PoS hanya mendapatkan biaya transaksi. 

PoS dipandang sebagai alternatif yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan daripada PoW, dan lebih aman terhadap serangan 51%. Akan tetapi, karena sistem ini mendukung entitas dengan jumlah token yang lebih banyak, PoS telah menuai kritik karena potensinya yang mengarah pada sentralisasi. Platform PoS yang terkemuka termasuk Ethereum, yang bertransisi dari PoW ke PoS pada tahun 2022, kemudian Cardano (ADA), Solana (SOL), dan juga Tezos (XTZ).

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Sebuah modifikasi dari mekanisme konsensus PoS, Delegated Proof of Stake (DPoS) bergantung pada sistem pemungutan suara berbasis reputasi untuk mencapai konsensus. Pengguna jaringan memberikan 'suara' untuk memilih 'saksi' (juga dikenal sebagai 'produsen blok') untuk mengamankan jaringan atas nama mereka. Hanya saksi yang berada di tingkat teratas (mereka yang memiliki suara terbanyak) yang mendapatkan hak untuk memvalidasi transaksi blockchain. 

Untuk memberikan suara, pengguna menambahkan token mereka ke dalam pool staking. Suara kemudian diberi bobot sesuai dengan ukuran taruhan masing-masing pemilih, semakin besar yang dipertaruhkan, semakin besar pula kekuatan suara mereka. Saksi terpilih yang berhasil memverifikasi transaksi dalam blok menerima hadiah, yang biasanya dibagikan kepada mereka yang memilihnya. 

Saksi yang berada di tingkat teratas selalu beresiko untuk digantikan oleh saksi yang dianggap lebih dapat dipercaya, yang mendapatkan lebih banyak suara. Mereka bahkan dapat dikeluarkan jika mereka gagal memenuhi tanggung jawab mereka atau mencoba memvalidasi transaksi yang curang. Hal ini membantu memberikan insentif kepada para saksi untuk tetap jujur setiap saat, memastikan integritas blockchain.

Walaupun kurang lazim dibandingkan dengan PoS, DPoS dianggap oleh banyak orang lebih efisien, demokratis, dan inklusif secara finansial dibandingkan dengan pendahulunya. DPoS digunakan oleh Lisk (LSK), EOS.IO (EOS), Steem (STEEM), BitShares (BTS), dan Ark (ARK). 

Proof of Activity (PoA)

Proof of Activity (PoA) merupakan gabungan dari mekanisme konsensus PoW dan PoS. Ini digunakan oleh proyek blockchain Decred (DCR) dan Espers (ESP).

Dalam sistem PoA, proses penambangan dimulai seperti PoW, dengan para penambang yang bersaing untuk memecahkan masalah matematika yang rumit menggunakan daya komputasi yang sangat besar. Akan tetapi, setelah blok ditambang, sistem akan berubah menjadi seperti PoS, dengan header blok yang berhasil dibuat akan disiarkan ke jaringan PoA. Sekelompok validator kemudian dipilih secara acak untuk menandatangani hash, dan dengan demikian memvalidasi blok baru tersebut. Seperti halnya PoS, semakin banyak kripto yang dimiliki oleh seorang validator, semakin tinggi peluang mereka untuk terpilih. Setelah setiap validator yang terpilih menandatangani blok tersebut, maka blok tersebut akan ditambahkan ke dalam jaringan blockchain dan siap untuk mencatat transaksi. Imbalan blok kemudian dibagi di antara penambang yang berhasil dan validator yang terpilih.

Walaupun sistem PoA didesain dengan tujuan untuk menggabungkan fitur-fitur terbaik dari PoW dan PoS (sambil menghindari kekurangannya), sistem ini menuai kritikan karena fase penambangannya yang membutuhkan banyak energi dan keberpihakan yang melekat pada validator yang memiliki jumlah koin yang lebih banyak.

Proof of Authority (PoA)

Meskipun memiliki singkatan yang mirip dengan Proof of Activity, keduanya sangatlah berbeda. Proof of Authority (PoA) bekerja dengan memilih validator berdasarkan reputasi. Versi modifikasi dari PoS, diusulkan oleh salah satu pendiri Ethereum dan mantan CTO Gavin Wood pada tahun 2017. 

Dalam Proof of Authority, validator tidak mempertaruhkan koin. Sebaliknya, mereka harus mempertaruhkan reputasi mereka untuk mendapatkan hak memvalidasi blok. Blockchain berizin ini, yang mengharuskan para partisipan untuk mengidentifikasi diri mereka sendiri, sangat berbeda dengan mayoritas protokol blockchain, yang biasanya tidak mengharuskan pengguna untuk mengungkapkan identitas mereka untuk ikut serta.

Karena mekanisme ini hampir tidak membutuhkan daya komputasi, mekanisme ini jauh lebih hemat sumber daya dibandingkan dengan beberapa pendahulunya, khususnya PoW. Ini juga merupakan salah satu opsi yang lebih murah dan sangat disukai untuk jaringan pribadi (private network), seperti JPMorgan (JPMCoin). Contoh lain proyek berbasis PoA ialahVeChain (VET) dan Ethereum Kovan testnet.

Meskipun memiliki skalabilitas tinggi, bisa dibilang PoA terkompromi dari sisi desentralisasi, karena hanya beberapa orang terpilih yang dapat berpartisipasi dalam jaringan. Selain itu, persyaratan untuk validator yang dapat diidentifikasi juga meningkatkan risiko korupsi dan manipulasi pihak ketiga.

Proof of Burn (PoB)

Alternatif lain yang lebih berkelanjutan untuk algoritma PoW Bitcoin adalah Proof of Burn (PoB), di mana penambang mendapatkan kekuatan untuk menambang sebuah blok dengan 'membakar' (menghancurkan) sejumlah token yang telah ditentukan sebelumnya dengan cara yang dapat diverifikasi, yaitu mengirimkannya ke 'alamat eater' di mana token tersebut tidak dapat dipulihkan atau dimanfaatkan kembali. Semakin banyak koin yang dibakar oleh penambang, semakin besar peluang mereka untuk dipilih secara acak.

Tidak seperti di PoS, dimana penambang dapat mengambil atau menjual koin mereka yang terkunci jika mereka meninggalkan jaringan, koin yang terbakar tidak dapat dipulihkan. Metode yang mengharuskan para penambang untuk mengorbankan kekayaan jangka pendek untuk mendapatkan hak istimewa seumur hidup untuk membuat blok baru ini membantu mendorong komitmen jangka panjang dari para penambang. Tindakan membakar koin juga menyebabkan kelangkaan koin, membatasi inflasi dan meningkatkan permintaan. 

Mata uang digital yang menggunakan protokol PoB termasuk Slimcoin (SLM), Counterparty (XCP), dan Factom (FCT).

Proof of Capacity/Proof of Space (PoC/PoSpace)

Tidak seperti mayoritas pendahulunya, yang memberikan hak penambangan berdasarkan daya komputasi atau koin yang dipertaruhkan, Proof of Capacity (PoC), yang juga dikenal sebagai Proof of Space (PoSpace), mendasarkan algoritma penambangannya pada jumlah ruang yang tersedia pada hard drive penambang. 

Dalam PoC, penambang membuat daftar semua hash yang mungkin dalam proses yang disebut 'plotting'. Plot-plot ini kemudian disimpan di dalam hard drive. Semakin banyak kapasitas penyimpanan yang dimiliki penambang, semakin banyak solusi yang memungkinkan; dan semakin banyak solusi, semakin tinggi peluang untuk memiliki kombinasi hash yang benar dan memperoleh imbalan.

Karena tidak membutuhkan peralatan yang mahal atau khusus, PoC membuka peluang bagi orang biasa untuk berpartisipasi dalam jaringan. Dengan demikian, PoC merupakan sebuah alternatif yang tidak terlalu boros energi dan lebih terdesentralisasi dibandingkan dengan beberapa mekanisme konsensus umum yang telah dibahas di atas. Akan tetapi, hingga saat ini, belum banyak pengembang yang memilih untuk mengadopsi sistem ini, dan terdapat kekhawatiran akan kerentanannya terhadap serangan malware. Mekanisme ini saat ini digunakan oleh Signum (SIGNA), yang sebelumnya bernama Burstcoin (BURST), kemudian Storj (STORJ), dan Chia (XCH).

Proof of Elapsed Time (PoET)

Proof of Elapsed Time (PoET), umumnya digunakan pada jaringan blockchain berizin, memanfaatkan komputasi tepercaya untuk memberlakukan waktu tunggu acak dalam konstruksi blok. PoET dikembangkan oleh Intel pada awal 2016, dan didasarkan pada serangkaian instruksi CPU khusus yang disebut Intel Software Guard Extensions (SGX). 

Sebagai sebuah algoritma konsensus berbasis lotre waktu, PoET bekerja dengan menetapkan waktu tunggu yang berbeda secara acak untuk setiap node dalam jaringan. Selama masa tunggu, setiap node akan 'tidur' selama durasi yang ditentukan. Node pertama yang bangun (yaitu yang memiliki waktu tunggu terpendek) akan mendapatkan hak penambangan. Pengacakan ini menjamin bahwa setiap peserta memiliki kesempatan yang sama untuk menjadi pemenang, memastikan keadilan dalam jaringan.

Mekanisme konsensus PoET sangat efisien, tidak terlalu banyak menggunakan sumber daya, dan memiliki skalabilitas. Hal ini telah diimplementasikan di Hyperledger Sawtooth.

Proof of History (PoH)

Seperti namanya, Proof of History (PoH) menyediakan bukti dari kejadian-kejadian bersejarah. Dikembangkan oleh Solana, PoH memungkinkan 'stempel waktu' untuk dibangun ke dalam blockchain itu sendiri, memverifikasi berlalunya waktu antara transaksi tanpa harus bergantung pada node lain.

Metode cap waktu ini diaktifkan oleh apa yang dikenal sebagai SHA-256, fungsi penundaan yang dapat diverifikasi (Verifiable Delay Function/VDF). Metode ini bekerja dengan mengambil output dari sebuah transaksi dan menggunakannya sebagai input untuk hash berikutnya, yang memungkinkan siapa saja untuk melihat dengan jelas peristiwa mana yang terjadi dalam urutan tertentu. Karena VDF hanya dapat diselesaikan dengan satu skor CPU, PoH sangat mengurangi bobot pemrosesan blockchain, membuatnya lebih cepat dan lebih hemat energi dibandingkan dengan kebanyakan blockchain.

Karena PoH hanya digunakan oleh Solana, skema ini belum teruji dalam skala besar.

Proof of Importance (PoI)

Pertama kali diperkenalkan oleh NEM Network (XEM), Proof of Importance (PoI) memilih penambang berdasarkan kriteria tertentu dalam proses yang disebut 'pemanenan atau harvesting'. Faktor-faktor yang umum termasuk jumlah dan ukuran transaksi dalam 30 hari sebelumnya, jumlah mata uang yang diuangkan, dan aktivitas jaringan. Berdasarkan faktor-faktor ini, skor kepentingan dikaitkan dengan node. Semakin tinggi skornya, semakin tinggi probabilitas sebuah node dipilih untuk memanen blok dan menerima biaya transaksi yang menyertainya.

Meskipun mirip dengan PoS, penggunaan metrik tambahan pada PoI menghilangkan kecenderungan PoS untuk secara inheren memberikan penghargaan kepada orang kaya dengan memperhitungkan dukungan peserta secara keseluruhan terhadap jaringan. Dengan demikian, hanya dengan melakukan staking tinggi di PoI tidak selalu menjamin peluang untuk memenangkan blok.

Kesimpulan

Tidak ada pendekatan yang cocok untuk semua dalam memverifikasi keaslian platform blockchain terdistribusi. Setiap mekanisme konsensus memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Mulai Perjalanan Investasimu dengan Aman di Pluang!

Download aplikasi Pluang untuk investasi Saham AS, emas, ratusan aset kripto dan puluhan produk reksa dana mulai dari Rp5.000 dan hanya tiga kali klik saja!

Dengan Pluang, kamu bisa melakukan diversifikasi aset dengan mudah dan aman karena seluruh aset di Pluang sudah terlisensi dan teregulasi. Ayo, download dan investasi di aplikasi Pluang sekarang!