Apa itu Konsensus? Panduan untuk Pemula

Apa yang dimaksud dengan mekanisme konsensus? Dari bukti kerja hingga bukti kepemilikan, pelajari cara kerja mata uang kripto

Konsensus untuk blockchain adalah sebuah prosedur di mana rekan-rekan dari jaringan blockchain mencapai kesepakatan tentang keadaan data saat ini di dalam jaringan. Melalui hal ini, algoritma konsensus membangun keandalan dan kepercayaan dalam jaringan blockchain.

Hal-hal penting yang dapat diambil:

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

Mengapa Blockchain Membutuhkan Mekanisme Konsensus

Mekanisme konsensus merupakan tulang punggung semua blockchain mata uang digital, dan inilah yang membuatnya aman. Sebelum mempelajari mekanisme konsensus yang berbeda, pertama-tama mari kita definisikan apa yang dimaksud dengan blockchain untuk mencapai konsensus.

Blockchain adalah buku besar digital yang terdesentralisasi, terdistribusi, dan sering kali bersifat publik yang digunakan untuk mencatat transaksi. Setiap transaksi ini 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 ‘pembelanjaan ganda’.

Untuk menjamin bahwa semua partisipan dalam jaringan blockchain menyetujui satu versi sejarah, 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 toleran terhadap kesalahan.

Untuk mempelajari lebih lanjut mengenai prinsip-prinsip yang mendasari blockchain dan tantangan untuk mencapai konsensus dalam sistem terdistribusi dan terdesentralisasi, baca Apa itu Blockchain? Dari Masalah Para Jenderal Bizantium ke Konsensus.

Apa Itu Konsensus dalam Blockchain?

Konsensus adalah proses di mana sekelompok rekan – 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. Rangkaian aturan inilah yang membantu melindungi jaringan dari perilaku jahat dan serangan peretasan.

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

Jenis-jenis Mekanisme Konsensus

Bukti Kerja (Proof of Work/PoW)

Digunakan oleh Bitcoin dan banyak blockchain publik lainnya, Proof of Work (PoW) adalah mekanisme konsensus pertama yang dibuat. Secara umum dianggap sebagai yang paling dapat diandalkan dan aman dari semua mekanisme konsensus, meskipun ada kekhawatiran tentang skalabilitas. Meskipun istilah ‘bukti kerja’ 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, ‘penambang’ pada dasarnya berkompetisi satu sama lain untuk memecahkan teka-teki komputasi yang sangat kompleks menggunakan komputer bertenaga tinggi. Yang pertama muncul dengan angka heksadesimal 64 digit (‘hash’) berhak membentuk blok baru dan mengonfirmasi transaksi. Penambang yang berhasil juga akan mendapatkan sejumlah kripto yang telah ditentukan, yang dikenal sebagai ‘block reward’.

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

Tetapi 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).

Bukti Kepemilikan (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 blok, dan mereka akan mendapatkan hadiah. Prosesnya tidak berbeda dengan lotere, di mana semakin banyak koin yang dipertaruhkan, semakin besar peluangnya.

Tidak seperti di PoW, dimana penambang mendapatkan insentif dari block reward (koin yang baru dihasilkan), 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%. Namun, karena sistem ini mendukung entitas dengan jumlah token yang lebih tinggi, PoS telah menuai kritik karena potensinya untuk mengarah pada sentralisasi. Platform PoS terkemuka termasuk Ethereum – yang bertransisi dari PoW ke PoS pada tahun 2022 – Cardano (ADA), Solana (SOL), dan Tezos (XTZ).

Bukti Kepemilikan Saham yang Didelegasikan (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 tingkat atas (mereka yang memiliki suara terbanyak) yang berhak memvalidasi transaksi blockchain.

Untuk memberikan suara, pengguna menambahkan token mereka ke dalam staking pool. Suara kemudian diberi bobot sesuai dengan ukuran taruhan masing-masing pemilih – semakin banyak kulit dalam permainan, semakin banyak kekuatan suara. Saksi terpilih yang berhasil memverifikasi transaksi dalam sebuah blok akan mendapatkan hadiah, yang biasanya dibagikan kepada mereka yang memilihnya.

Saksi di tingkat atas selalu berisiko digantikan oleh mereka 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.

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

Bukti Aktivitas (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 berkompetisi untuk memecahkan masalah matematika yang rumit menggunakan daya komputasi yang sangat besar. Namun, setelah blok ditambang, sistem akan berubah menyerupai PoS, dengan header blok yang berhasil dibuat disiarkan ke jaringan PoA. Sekelompok validator kemudian dipilih secara acak untuk menandatangani hash, dan dengan demikian memvalidasi blok baru. Seperti halnya PoS, semakin banyak kripto yang dimiliki oleh validator, semakin tinggi peluang mereka untuk terpilih. Setelah setiap validator yang dipilih menandatangani blok tersebut, blok tersebut akan ditambahkan ke jaringan blockchain dan siap untuk mencatat transaksi. Reward blok kemudian dibagikan kepada penambang yang berhasil dan validator yang terpilih.

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

Bukti Otoritas (PoA)

Tidak perlu bingung dengan Proof of Activity (juga ‘PoA’), 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 Bukti Otoritas, validator tidak mempertaruhkan koin. Sebaliknya, mereka harus mempertaruhkan reputasi mereka untuk mendapatkan hak untuk memvalidasi blok. Blockchain berizin ini, yang mengharuskan peserta untuk mengidentifikasi diri mereka sendiri, sangat berbeda dengan mayoritas protokol blockchain, yang biasanya tidak mengharuskan pengguna untuk mengungkapkan identitas mereka untuk berpartisipasi.

Karena mekanisme ini hampir tidak memerlukan daya komputasi, mekanisme ini jauh lebih hemat sumber daya daripada beberapa pendahulunya, khususnya PoW. Ini juga merupakan salah satu opsi yang lebih murah dan sangat disukai untuk jaringan pribadi, seperti JPMorgan (JPMCoin). Proyek berbasis PoA lainnya termasuk VeChain (VET) dan Ethereum Kovan testnet.

Meskipun sangat skalabel, ini dikompromikan dalam area desentralisasi, karena hanya beberapa orang terpilih yang dapat berpartisipasi dalam jaringan. Selain itu, persyaratan agar validator dapat diidentifikasi juga meningkatkan risiko korupsi dan manipulasi pihak ketiga.

Bukti Pembakaran (Proof of Burn (PoB))

Alternatif lain yang lebih berkelanjutan untuk algoritma PoW Bitcoin adalah Proof of Burn (PoB), di mana para 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 pemakan’ di mana token tersebut tidak dapat dipulihkan atau dibelanjakan. Semakin banyak koin yang dibakar oleh penambang, semakin besar peluang mereka untuk dipilih secara acak.

Tidak seperti di PoS, di mana 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 demi 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).

Bukti Kapasitas/Bukti Ruang (PoC/PoSpace)

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

Dalam PoC, penambang membuat daftar semua hash yang mungkin sebelumnya dalam proses yang disebut ‘plotting’. Plot-plot ini kemudian disimpan pada 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 memenangkan hadiah.

Karena tidak memerlukan peralatan yang mahal atau khusus, PoC membuka peluang bagi orang awam untuk berpartisipasi dalam jaringan. Dengan demikian, ini adalah alternatif yang tidak terlalu boros energi dan lebih terdesentralisasi dibandingkan dengan beberapa mekanisme konsensus umum yang dibahas di atas. Namun, hingga saat ini, belum banyak pengembang yang memilih untuk mengadopsi sistem ini, dan ada kekhawatiran tentang kerentanannya terhadap serangan malware. Mekanisme ini saat ini digunakan oleh Signum (SIGNA) – sebelumnya Burstcoin (BURST) – Storj (STORJ), dan Chia (XCH).

Bukti Waktu yang Telah Berlalu (PoET)

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

Sebuah algoritma konsensus berbasis lotere waktu, PoET bekerja dengan menetapkan waktu tunggu yang berbeda secara acak untuk setiap node dalam jaringan. Selama masa tunggu, masing-masing node akan ‘tidur’ selama durasi yang ditentukan. Yang pertama bangun (yaitu yang memiliki waktu tunggu terpendek) akan mendapatkan hak penambangan. Pengacakan ini menjamin bahwa setiap peserta memiliki peluang yang sama untuk menjadi pemenang, sehingga menjamin keadilan dalam jaringan.

Mekanisme konsensus PoET sangat efisien, tidak terlalu banyak menggunakan sumber daya, dan dapat diskalakan. Hal ini telah diimplementasikan di Gigi Gergaji Hyperledger.

Bukti Riwayat (PoH)

Seperti namanya, Proof of History (PoH) menyediakan bukti peristiwa sejarah. 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 timestamping ini diaktifkan oleh apa yang dikenal sebagai SHA-256, fungsi penundaan yang dapat diverifikasi (Verifiable Delay Function/VDF) yang berurutan. Ia bekerja dengan mengambil output dari sebuah transaksi dan menggunakannya sebagai input untuk hash berikutnya, yang memungkinkan siapa pun 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 teknologi sejenisnya.

Karena PoH hanya digunakan oleh Solana, maka belum pernah diuji coba dalam skala besar.

Bukti Penting (PoI)

Pertama kali diperkenalkan oleh NEM Network (XEM), Proof of Importance (PoI) memilih penambang berdasarkan kriteria tertentu dalam proses yang disebut ‘harvesting’. Faktor umum termasuk jumlah dan ukuran transaksi dalam 30 hari sebelumnya, jumlah mata uang yang diperdagangkan, 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 yang 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 hal memverifikasi keaslian platform blockchain terdistribusi. Setiap mekanisme konsensus memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Uji Tuntas dan Lakukan Riset Anda Sendiri

Semua contoh yang tercantum dalam artikel ini hanya untuk tujuan informasi. Anda tidak boleh menafsirkan informasi atau materi lain tersebut sebagai nasihat hukum, pajak, investasi, keuangan, atau nasihat lainnya. Tidak ada yang terkandung di sini yang merupakan ajakan, rekomendasi, dukungan, atau penawaran oleh Crypto.com untuk berinvestasi, membeli, atau menjual koin, token, atau aset kripto lainnya. Pengembalian dari pembelian dan penjualan aset kripto dapat dikenakan pajak, termasuk pajak keuntungan modal, di yurisdiksi Anda.

Kinerja masa lalu bukan merupakan jaminan atau prediktor kinerja masa depan. Nilai aset kripto bisa naik atau turun, dan Anda bisa kehilangan semua atau sebagian besar harga pembelian Anda. Saat menilai aset kripto, penting bagi Anda untuk melakukan riset dan uji tuntas untuk membuat penilaian terbaik, karena pembelian apa pun menjadi tanggung jawab Anda sepenuhnya.