Ringkasan AI
Tampilkan Lebih Banyak
Pahami konten artikel dengan cepat dan ukur sentimen pasar hanya dalam 30 detik!
Seperti Bitcoin, alasan utama masalah skalabilitas Ethereum adalah protokol jaringan yang dimiliki setiap node dalam jaringan untuk memproses setiap transaksi. Ethereum 1.x menerapkan versi mekanisme konsensus proof-of-work (PoW) yang sedikit dimodifikasi. InEthereum, penambang harus berlomba untuk menemukan nonce untuk memenuhi kesulitan target. Setiap node harus memverifikasi bahwa pekerjaan penambang valid dan menyimpan salinan yang akurat dari status jaringan saat ini. Hal ini sangat membatasi kemampuan proses transaksi dan hasil jaringan blockchain Ethereum. Saat ini, sistem hanya dapat memproses 12-15transaksi per detik.
Pertama kali digunakan oleh Vitalik Buterin, trilemma skalabilitas adalah konsep dalam blockchain mengenai kemampuannya untuk mengatasi skalabilitas, desentralisasi, dan keamanan, tanpa mengorbankan salah satunya. Trilema mengklaim bahwa hampir tidak mungkin untuk mencapai ketiga properti dalam sistem blockchain:
Desentralisasi: Ini adalah prinsip inti tempat Bitcoin dan blockchain dibuat. Desentralisasi memungkinkan resistensi sensor dan memungkinkan siapa saja untuk berpartisipasi dalam ekosistem terdesentralisasi tanpa otoritas atau perantara pusat.
Keamanan Ini mengacu pada integritas dan kekebalan buku besar publik, dan kemampuan untuk menahan serangan 51% atau DDoS seperti serangan jaringan.
Skalabilitas: Hal ini menyangkut kemampuan untuk menangani jumlah transaksi yang semakin banyak dalam jaringan blockchain. Agar blockchain Ethereum menjadi komputer dunia seperti yang dibayangkan oleh penemu, blockchain harus sesuai dengan hasil transaksi dari banyak sistem terpusat, seperti Amazon, Visa, atau Mastercard.
Diagram berikut adalah ilustrasi trilema skalabilitas dalam blockchain:
Tantangan utama skalabilitas adalah menemukan cara untuk mencapai ketiganya di lapisan dasar. Pilihan desain Bitcoin dan Ethereum mendukung desentralisasi dan keamanan, sekaligus mengorbankan skalabilitas.
Solusi skalabilitas Ethereum adalah salah satu topik paling aktif di komunitas Ethereum. Berikut adalah beberapa area yang menjadi perhatian komunitas yang ingin diatasi untuk masa depan Ethereum:
Pemrosesan transaksi dan waktu pembuatan blok dengan PoW—seberapa cepat penambang dapat memproses semua transaksi dan membuat blok baru melalui penambangan?
Finalitas transaksi – seberapa cepat jaringan terdesentralisasi dapat mencapai konsensus bahwa transaksi telah terjadi dan tidak dapat dikembalikan? Saat ini, diperlukan waktu sekitar enam blok dengan Bitcoin dan 3-4 menit dengan Ethereum agar jaringan dapat mempertimbangkan bahwa blok akan diselesaikan dalam rantai utama. Pembaca yang tertarik harus memeriksa blok Vitalik untuk penyelesaian transaksi dan memblokir probabilitas finalitas.
Solusi yang sedang diimplementasikan atau diusulkan, masuk ke dalam tiga kategori: solusi on-chain, solusi offchain, dan protokol mekanisme konsensus. Ada beberapa hal yang jelas atau teoretis, seperti meningkatkan ukuran blok atau mengiris satu blockchain menjadi banyak rantai altcoin independen. Karena sifat dari rekan ke rekan, pendekatan penskalaan horizontal tradisional mungkin tidak berfungsi. Khusus untuk jaringan Ethereum, beberapa pertimbangan juga diberikan untuk kontrak pintar stateful atau stateless yang berkontribusi pada masalah skalabilitas. Kita akan membahas konsep tingkat tinggi dari semua solusi tersebut, lalu mendalami beberapa solusi yang menjanjikan.
Ini mirip dengan pendekatan penskalaan vertikal. Beberapa altcoin, seperti Uang Tunai Bitcoin, Inti Ethereum, dan sebagainya, mengimplementasikan ukuran blok yang lebih besar untuk mendapatkan kinerja transaksi secara keseluruhan. Teori di balik pendekatan ini adalah bahwa karena penambangan PoW adalah hambatan utama dalam seluruh proses, dengan meningkatkan ukuran blok, kami dapat memproses lebih banyak transaksi per penambangan. Mungkin perlu waktu sedikit lebih lama untuk membuat grafik asiklik terarah (DAG) untuk penambangan berbasis stash, tetapi waktu rata-rata untuk menyelesaikan penambangan mungkin tidak bertambah buruk, karena sebagian besar klien Ethereum tetap menyimpan DAG.
Diagram berikut menggambarkan cara kerja teknik ini:
Namun, seperti penskalaan vertikal, secara umum, solusi ini menuntut node jaringan memiliki kapasitas komputasi yang lebih baik untuk memproses blok berukuran besar. Hal ini dapat mengarah pada skenario di mana jaringan terkonsentrasi menjadi beberapa tangan yang kaya dan, dengan demikian, pada akhirnya dapat membahayakan desentralisasi dan keamanan, prinsip utama blockchain.
Solusi lain adalah tidak memiliki satu blockchain raksasa, tetapi memiliki banyak blockchain danaltcoin yang lebih kecil. Pada akhirnya, hal ini mungkin terjadi, karena banyak industri vertikal menciptakan atau berencana untuk membuat rantai khusus industri. Hal ini akan mengurangi aktivitas pengguna pada setiap blockchain individual dan, dengan demikian, harus memungkinkan ekosistem yang lebih terukur.
Diagram berikut menggambarkan cara kerja teknik ini:
Namun, ada beberapa masalah dengan opsi ini. Salah satunya adalah masalah keamanan. Sudah menjadi keyakinan umum bahwa jaringan lebih aman jika lebih banyak simpul jaringan berpartisipasi dalam pemrosesan transaksi dalam blockchain. Dengan distribusi rantai altcoin yang lebih luas, lebih sedikit node yang akan beroperasi pada blockchain tertentu. Hal ini dapat membuat blockchain kurang aman, karena jaringan altcoin yang lebih kecil mungkin lebih rentan terhadap serangan jaringan. Misalnya, kami memiliki sekitar 10.000 node di jaringan yang lebih besar. Diperlukan setidaknya 5.001 node (atau disebut 51%) untuk disusupi guna meluncurkan serangan di jaringan. Jika kami mengiris 10.000 node menjadi 50 rantai yang lebih kecil, setiap rantai terdiri dari 200 node, dan hanya membutuhkan 101 node untuk menurunkan rantai yang lebih kecil, yang disebut masalah serangan 1%. Masalah lainnya adalah integrasi lintas rantai. Meskipun ada beberapa solusi untuk menangani integrasi lintas blok, kompleksitas keseluruhan dari mengintegrasikan rantai yang lebih kecil dan altcoin akan meningkat secara drastis.
Solusi on-chain, terkadang juga disebut solusi lapisan 1, adalah untuk mencari solusi guna mengatasi masalah skalabilitas dan kinerja pada lapisan dasar jaringan blockchain Ethereum. Salah satu solusinya adalah sharding. Sharding bukanlah konsep baru karena RDBMS tradisional dan platform big data baru telah menggunakan sharding sebagai cara untuk meningkatkan skalabilitas dan kinerja selama bertahun-tahun.
Dengan jaringan Ethereum, tujuan sharding adalah untuk mengelompokkan node jaringan, blockchain, dan status global ke dalam shard yang berbeda, dan setiap shard akan mencapai konsensus tentang status transaksi shardwide di antara node dalam grup. Pada tingkat konseptual, ini mungkin tidak jauh berbeda dengan Plasma, pendekatan rantai samping lapisan 2, tetapi kesulitan teknis, implikasi, dan upaya jaringan cukup berbeda.
Solusi lapisan 1 atau on-chain lainnya adalah pergeseran ke mekanisme konsensusBukti Stake (PoS), yang merupakan salah satu area penelitian paling aktif yang menangani skalabilitas dan masalah kinerja di Ethereum. Ada banyak perdebatan mengenai keuntungan dan kerugian dari mekanisme konsensus berbasis PoW. Hal ini cukup efektif dalam mengamankan blockchain di jaringan terdesentralisasi, tetapi juga merupakan hambatan utama dalam kinerja blockchain.
Singkatnya, Proof of Stake adalah salah satu algoritme konsensus paling populer di jaringan blockchain. Berbeda dengan konsensus PoW, di mana penambang mendapatkan hadiah untuk menyelesaikan teka-teki kriptografi, dalam algoritma konsensus PoS, sekelompok validator terpilih secara bergantian mengusulkan blok baru. Validator dipilih dengan cara yang deterministik, tergantung pada kekayaannya, juga didefinisikan sebagai taruhan. Siapa pun yang mendepositkan koin mereka sebagai taruhan dapat menjadi validator. Peluang untuk berpartisipasi mungkin sebanding dengan taruhan yang mereka berikan. Misalnya, Alice, Bob, Catherine, dan David memasukkan masing-masing 40 Ether, 30 Ether, 20 Ether, dan 10 Ether untuk berpartisipasi; mereka akan mendapatkan peluang 40%, 30%, 20%, dan 10% untuk dipilih sebagai pembuat blok.
Berikut adalah cara kerjanya dalam mekanisme konsensus PoS. Seperti yang ditunjukkan dalam diagram berikut, blockchain melacak serangkaian validator, terkadang juga disebut sebagai block creator atau pemalsu. Kapan saja, setiap kali blok baru perlu dibuat, blockchain memilih validator secara acak. Validator yang dipilih memverifikasi transaksi dan mengusulkan blok baru untuk disetujui oleh semua validator. Blok baru kemudian dipilih oleh semua validator saat ini. Daya suara didasarkan pada taruhan yang ditempatkan oleh validator. Siapa pun yang mengajukan transaksi atau memblokir atau memberikan suara yang tidak valid, yang berarti mereka dengan sengaja membahayakan integritas rantai, dapat kehilangan taruhannya. Untuk pembuatan blok itu sendiri, node tidak menerima hadiah. Kompensasi dibayarkan untuk transaksi tersebut. Setelah blok baru diterima, pembuat blok dapat menagih biaya transaksi sebagai hadiah atas pekerjaan membuat blok baru. Ada dua opsi pemilihan node dasar yang mungkin:
Secara acak dari node "terkaya";
Secara acak dari node terlama.
PoS dianggap lebih efisien energi dan ramah lingkungan dibandingkan dengan mekanisme PoW. Hal ini juga dianggap lebih aman. Pada dasarnya, ini mengurangi ancaman serangan 51% karena validator berbahaya perlu mengakumulasi lebih dari 50% dari total taruhan untuk mengambil alih jaringan blockchain. Algoritme tersebut dirancang untuk mencegah penyerang memvalidasi transaksi palsu karena berisiko kehilangan “kolateral”.
Serupa dengan PoW, desentralisasi total mungkin tidak sepenuhnya dapat dilakukan dalam blockchain publik berbasis PoS. Hal ini karena beberapa node kaya dapat memonopoli taruhan di jaringan. Mereka yang memiliki lebih banyak taruhan dapat mengendalikan sebagian besar pemungutan suara secara efektif dan memiliki lebih banyak peluang untuk menghasilkan blok baru. Kedua algoritme tersebut tunduk pada masalah sosial dan ekonomi yang membuat orang kaya menjadi lebih kaya.
Serupa dengan alasan untuk solusi on-chain, komunitas Ethereum juga secara aktif mencari solusi off-chain, terkadang disebut solusi lapisan 2. Salah satunya adalah solusi rantai samping dengan Plasma. Alih-alih menempatkan semua transaksi dalam rantai utama, Plasma memungkinkan siapa saja untuk membuat rantai samping dan mengikat rantai samping ke dalam blockchain global. Ini mirip dengan solusi jaringan pencahayaan di Bitcoin.
Salah satunya adalah solusi saluran status dengan Raiden, serupa dengan saluran pembayaran dalam Bitcoin. Hipotesis di balik pendekatan ini adalah bahwa banyak transaksi antarpartai hanya perlu divalidasi oleh para pihak yang terlibat, dan tidak perlu memiliki semua transaksi untuk divalidasi oleh seluruh jaringan.
Salah satu solusi intuitif untuk meningkatkan skalabilitas dan keluaran adalah dengan membuat banyak rantai kecil. Ini mungkin terdengar seperti solusi yang masuk akal, karena mungkin sesuai dengan kebutuhan bisnis dan sosial. Misalnya, sebagai pelanggan atau warga negara, kami membeli buah dan sayuran dari bahan pangan lokal kami, yang dapat memanfaatkan satu blockchain untuk memastikan keterlacakan dan keamanan makanan di seluruh rantai pasokan produk segar.
Di akhir berbelanja, Anda dapat membayar bahan makanan secara langsung melalui blockchain pembayaran P2P. Ketika Anda menerapkan hipotek atau pinjaman bisnis, Anda mungkin dapat mendapatkan persetujuan hipotek dan pinjaman Anda melalui blockchain hipotek, dan seterusnya. Kita lebih mungkin untuk memenuhi semua rantai vertikal atau rantai pribadi ini sebelum melihat rantai global yang besar.
Namun, ini menciptakan masalah integrasi lintas rantai dan penegakan keamanan. Inilah yang coba diatasi oleh Plasma. Ini pertama kali diusulkan pada Agustus 2017 oleh Joseph Poon dan Vitalik Buterin. Ide desainnya adalah untuk memindahkan transaksi ke banyak rantai samping yang lebih cepat dan tidak terlalu padat, juga disebut rantai Plasma. Serupa dengan pendekatan saluran status, rantai Plasma akan melakukan transaksinya secara berkala ke rantai akar Ethereum.
Keamanan dan integritas akan diberlakukan melalui rantai akar. Jika ada kecurigaan penipuan yang terdeteksi dalam rantai plasma, transaksi akan digulirkan kembali dan pengguna Plasma dapat keluar dari rantai plasma dan pindah ke rantai akar.
Diagram berikut menunjukkan seperti apa jaringan Plasma:
Setiap rantai plasma adalah blockchain sendiri. Mereka terikat dengan rantai akar Ethereum melalui kontrak pintar. Kontrak pintar pada dasarnya menghubungkan seluruh rantai anak ke rantai akar, bertindak sebagai jembatan. Siapa pun dapat membuat rantai plasma, dan menulis kontrak pintar yang mengikat rantai plasma ke rantai akar.
Seperti yang ditunjukkan diagram berikut, pada setiap periode, header blok dari setiap blok rantai plasma dikirim ke rantai akar dan dicatat dalam blok rantai akar.
Transaksi dalam rantai plasma akan tetap berada di setiap rantai plasma. Bukti Merkle di header blok kemudian akan digunakan untuk memverifikasi data pada rantai anak. Hal ini memungkinkan puluhan dan ribuan transaksi diproses dalam banyak rantai plasma secara paralel, dan juga menyisakan informasi header Merkle minimal dan cukup pada rantai akar untuk menegakkan keamanan:
Rantai akar akan memainkan peran arbiter, agak mirip dengan sistem pengadilan federal di Amerika Serikat, di mana rantai akar adalah pengadilan tertinggi dan rantai plasma adalah pengadilan sirkuit, atau pengadilan distrik. Dalam sistem pengadilan federal, setelah pengadilan distrik federal memutuskan suatu kasus, kasus tersebut dapat diajukan ke pengadilan sirkuit atau pengadilan tertinggi untuk arbitrase.
Ketika penipuan terjadi dalam rantai plasma, baik berupa pengeluaran ganda di seluruh rantai atau Anda menguangkan lebih banyak dari yang Anda miliki di semua akun, siapa pun dapat memberikan bukti penipuan untuk membuktikan bahwa transaksi tidak valid. Jika terbukti merupakan transaksi penipuan, transaksi akan dibatalkan.
Pengguna plasma dapat keluar dari rantai plasma anak dan mentransfer eter kembali ke rantai utama. Proposal awal memperkenalkan konsep validator tunggal, sebagai operator blockchain plasma, untuk memvalidasi dan menambahkan transaksi ke blok, dan mengelola status blockchain anak.
Ide di balik pendekatan ini adalah bahwa keamanan dan integritas blockchain di tingkat global ditegakkan oleh rantai akar, menggunakan PoW atau, kemungkinan besar, protokol konsensus PoW dan PoS hibrida. Jika validator rantai plasma dapat menahan dana dan melakukan aktivitas penipuan, siapa pun dapat memberikan bukti penipuan terhadap validator ke rantai akar.
Setelah terbukti sebagai penipuan dari validator, rantai akar akan memungkinkan semua akun pada rantai plasma yang terdampak untuk berpindah ke rantai akar. Ini disebut skenario keluar amass. Dalam hal ini, akun individu akan dimigrasikan ke rantai akar satu per satu, transaksi yang tidak valid akan digulirkan kembali, dan validator rantai plasma akan dihukum dengan saham yang ditempatkannya dalam kontrak pintar. Tergantung pada jumlah akun yang perlu dimigrasi, mungkin perlu beberapa saat untuk menyelesaikan keluar massal.
Meskipun telah menjadi salah satu topik yang paling menarik dan aktif di komunitas penelitian Ethereum, belum ada rilis publik dari implementasi plasma. Sebaliknya, versi proposal asli yang lebih kecil, juga disebut plasma layak minimal, atau MVP, diusulkan untuk implementasi sederhana, yang mencakup model keamanan yang disederhanakan dan operasi dasar untuk keluar dari rantai plasma.
Salah satu aspek yang sangat menarik dari MVP adalah pengenalan kembali model UTXO. Salah satu perbedaan utama dalam Ethereum adalah beralih dari model UTXO Bitcoin ke model akun yang lebih terdefinisi, di mana saldo akun adalah objek status yang dipertahankan di negara bagian dunia.
Model akun Ethereum membuat verifikasi transaksi dan transfer uang menjadi mudah, dengan mengorbankan paralelisme. Ini mungkin bukan kerugian yang signifikan, karena semua transaksi harus diverifikasi oleh semua node. Namun dengan Plasma, karena rantai akar bergerak menjauh dari pemrosesan transaksi ke penegakan keamanan dan arbitrase, penting untuk dapat memverifikasi transaksi yang tidak valid secara bersamaan.
Struktur pohon blockchain, sehingga pohon UTXO dari semua rantai anak, memudahkan untuk menerapkan algoritma paralel terdistribusi untuk memverifikasi bukti penipuan dan menegakkan keamanan di semua rantai plasma.
Diagram berikut menunjukkan apa potensi Plasma yang dapat dibawa ke dalam jaringan blockchain Ethereum ketika pohon rantai anak plasma Ethereum terikat dengan rantai plasma induk, dan pada akhirnya terhubung dengan, dan diamankan melalui, rantai akar Ethereum:
Skalabilitas yang besar akan dicapai dengan memindahkan komputasi yang mahal ke rantai anak dan memungkinkan rantai akar untuk menyediakan layanan keamanan dan arbitrase bersama ke blockchain di tingkat global. Ada beberapa solusi interoperabilitas lintas rantai yang serupa, seperti jaringan Cosmos. Diklaim sebagai internet blockchain, jaringan Cosmos menyediakan arsitektur integrasi hub-spoke. Blockchain independen, sebagai zona atau jari-jari, melekat pada blockchain utama sebagai pusat. Tujuannya adalah untuk memfasilitasi integrasi blockchain melalui protokol IBC (inter-blockchain communications).
Tidak Ada Spam. Hanya sekumpulan informasi yang menarik dan terkini dalam semesta kripto