Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake: Apa Perbedaannya?

Proof-of-Work dan Proof-of-Stake adalah mekanisme konsensus, atau algoritme, yang memungkinkan blockchain beroperasi dengan aman. Mekanisme konsensus ini menjaga keamanan blockchain dengan hanya membiarkan pengguna asli menambahkan transaksi baru.

Mereka bekerja dengan membuat mereka yang ingin berpartisipasi membuktikan bahwa mereka telah mendedikasikan semacam sumber daya, seperti uang atau energi, ke blockchain. Ini membantu menyaring mereka yang mungkin tidak asli atau berkomitmen pada jaringan. Perbedaan utama antara proof-of-work dan proof-of-stake adalah bagaimana mereka memilih siapa yang dapat menambahkan transaksi ke rantai.

Fakta Cepat:

• Proof-of-work dan proof-of-stake adalah algoritme, juga dikenal sebagai mekanisme konsensus, yang membantu blockchain menjaga sinkronisasi data dan tetap aman.
• Algoritme ini menentukan node (komputer) mana dalam jaringan yang dapat menambahkan blok transaksi berikutnya ke rantai.
• Kedua mekanisme telah terbukti berhasil mempertahankan blockchain, meskipun masing-masing memiliki trade-off.

Apa itu bukti kerja?

Proof-of-work adalah sistem di mana komputer bersaing satu sama lain untuk menjadi yang pertama memecahkan teka-teki kompleks. 

Proses ini biasanya disebut sebagai penambangan karena energi dan sumber daya yang dibutuhkan untuk menyelesaikan teka-teki ini dapat dianggap setara dengan proses dunia nyata menambang logam mulia dari bumi. 

Nathaniel Popper's Book, Emas Digital, menggunakan analogi yang bagus untuk menggambarkan bukti kerja dalam sistem Bitcoin:

"... relatif mudah untuk mengalikan 2,903 dan 3,571 menggunakan selembar kertas dan pensil, tetapi jauh lebih sulit untuk mengetahui dua angka apa yang dapat dikalikan bersama untuk mendapatkan 10,366,613."

Menggunakan analogi ini, kita dapat membayangkan bahwa seorang penambang di jaringan Bitcoin harus mencari tahu dua angka mana yang dapat dikalikan hingga mencapai 10,366,613 dengan menebak kombinasi angka hingga mendapatkan jawaban yang benar. Setelah komputer menentukan bahwa 2,903 dapat dikalikan dengan 3,571 untuk membuat 10,366,613, komputer ini menyajikan ini ke komputer lain dalam jaringan yang dapat dengan mudah memverifikasi bahwa 2,903 dan 3,571, pada kenyataannya, membuat 10,366,613 ketika dikalikan. 

Ketika seorang penambang memecahkan "teka-teki" ini sebelum penambang lain, mereka diizinkan untuk membuat blok baru (pengelompokan transaksi) dan menyiarkannya ke jaringan node yang kemudian secara individual akan melakukan audit terhadap buku besar yang ada dan blok baru. Jika semuanya diperiksa, blok baru dirantai ke blok sebelumnya, menciptakan rantai kronologis transaksi. Penambang kemudian dihargai dengan bitcoin karena memasok sumber daya mereka (energi).

Bukti kerja, penambangan, dan keamanan

Penambangan membutuhkan banyak listrik dan mengamankan jaringan dengan memastikan bahwa hanya mereka yang dapat membuktikan bahwa mereka telah mengeluarkan sumber daya yang diberikan hak untuk menambahkan serangkaian transaksi baru ke blockchain.

Karena itu, sulit, memakan waktu, dan mahal untuk menyerang sistem proof-of-work seperti Bitcoin. Penyerang perlu membeli dan menyiapkan peralatan penambangan dan membayar listrik untuk menjalankan peralatan tersebut. Mereka kemudian akan bersaing untuk memecahkan teka-teki dan mencoba menambahkan blok transaksi yang mengandung bitcoin palsu ke dalam rantai.

Jika penambang jahat berhasil memecahkan teka-teki terlebih dahulu, mereka akan mencoba menyiarkan blok transaksi baru ke seluruh jaringan. Node jaringan kemudian akan melakukan audit untuk menentukan legitimasi blok dan transaksi di dalamnya.

Saat node mengaudit blok baru terhadap versi buku besar sebelumnya, mereka akan melihat bitcoin palsu dan blok tersebut akan dianggap tidak valid berdasarkan aturan konsensus. 

Bukti kerja membuatnya tidak mungkin untuk memalsukan bitcoin kecuali penambang jahat mengendalikan lebih dari 50% dari seluruh jaringan. Ini berarti 51% dari kekuatan komputasi kumulatif penambang, yang dikenal sebagai hashrate, dan node dalam jaringan. Dengan cara ini, aktor jahat dapat menyiarkan blok buruk ke jaringan dan node mereka menerima blok ke rantai. 

Mengingat seberapa besar jaringan Bitcoin telah tumbuh dan seberapa banyak penambang energi berkontribusi pada sistem proof-of-work, serangan seperti itu hampir tidak mungkin dilakukan hari ini. 

Jika pemerintah, perusahaan, atau entitas lain mengumpulkan sumber daya yang cukup untuk berhasil membentuk lebih dari 50% jaringan dengan tujuan menyerangnya, peserta asli jaringan kemungkinan akan membuat cabang baru dari rantai tersebut, yang juga dikenal sebagai garpu. , membuat rantai sebelumnya dan serangan terhadapnya tidak berguna.

Apa itu Proof-of-Stake?

Dalam sistem proof-of-stake, validator (setara proof-of-stake dari penambang) dipilih untuk menemukan blok berdasarkan jumlah token yang mereka pegang daripada memiliki persaingan sewenang-wenang antara penambang untuk menentukan node mana yang dapat menambahkan memblokir. 

Dalam sistem ini, jumlah “saham”, atau jumlah kripto yang dimiliki pengguna, menggantikan pekerjaan yang dilakukan penambang dalam bukti kerja. Ini mengamankan jaringan karena seseorang yang ingin berpartisipasi dan mendapatkan hadiah harus membeli cryptocurrency dan menahannya untuk dipilih untuk membentuk blok. 

Peserta diharuskan mengeluarkan uang dan mendedikasikan beberapa sumber daya keuangan ke jaringan, mirip dengan bagaimana penambang harus mengeluarkan listrik dalam sistem bukti kerja. Mereka yang telah menghabiskan uang untuk koin untuk mendapatkan hadiah ini memiliki kepentingan dalam kesuksesan jaringan yang berkelanjutan. 

Proof-of-stake mencegah serangan dan koin palsu dengan mekanisme yang pada dasarnya sama dengan proof-of-work. Alih-alih mengendalikan 51% hashrate penambangan dan node seperti dengan proof-of-work, penyerang sistem proof-of-stake harus memegang setidaknya 51% dari pasokan koin dan mengendalikan setidaknya 51% dari node jaringan.

Pro dan Kontra Proof-of-Work dan Proof-of-Stake

Pro bukti kerja dijelaskan

Persaingan sehat dan energi terbarukan

Persaingan dalam penambangan bitcoin sangat ketat. Perusahaan pertambangan terus mencari cara yang paling efisien untuk menambang untuk menurunkan biaya mereka. Proses ini secara inheren memberi penghargaan kepada mereka yang dapat menemukan bentuk energi termurah dan menghasilkan teknologi yang lebih baru untuk membuat chip yang lebih cepat dan efisien untuk penambangan. 

Selain menguntungkan penambangan cryptocurrency, persaingan di antara pembuat chip dapat menghasilkan terobosan dalam perangkat keras komputer yang dapat terbawa ke industri lain di luar penambangan crypto.

Energi yang terperangkap 

Penambangan kripto memungkinkan daerah untuk memanfaatkan energi yang terperangkap dan mengubahnya menjadi beberapa bentuk nilai, yang kemudian dapat ditransfer atau digunakan untuk mendanai proyek lain, yang pada akhirnya menghasilkan kegiatan ekonomi di daerah terpencil.

Contoh nyata dari hal ini adalah provinsi Sichuan dan Yunnan di China. Provinsi-provinsi ini memiliki musim hujan yang intens yang dapat menghasilkan sejumlah besar pembangkit listrik tenaga air terbarukan. Sayangnya, provinsi tidak memiliki cara untuk mengangkut dan menjual energi ini ke daerah lain.

Provinsi akhirnya mulai menambang bitcoin untuk memanfaatkan kelebihan energi dan mengubahnya menjadi beberapa bentuk nilai yang dapat diperdagangkan. Pada bulan September 2019, Cina adalah tanggung jawab untuk lebih dari 70% hashrate Bitcoin karena sumber daya yang murah ini. China kemudian melarang penambangan kripto karena berusaha menciptakan mata uang digital fiatnya. Itu pindah memaksa eksodus besar-besaran penambang ke daerah lain di mana listrik murah. Sebagai akibat, Kazakhstan menjadi hotspot pertambangan bersama Iran dan Amerika Serikat.

Security

Sejauh ini, proof-of-work telah menjadi cara yang paling terbukti untuk menjaga konsensus dan keamanan dalam jaringan publik terdistribusi. Ini karena proof-of-work memerlukan biaya awal perangkat keras dan pengeluaran sumber daya yang berkelanjutan daripada biaya dimuka tunggal untuk berpartisipasi.

Bitcoin diluncurkan pada tahun 2009 dan telah memiliki lebih dari 99.98% uptime. Pada saat penulisan, hanya ada dua contoh waktu henti: sekali pada bulan Agustus 2010 dan satu lagi pada bulan Maret 2013. Kedua insiden ini diselesaikan dengan pembaruan perangkat lunak keikutsertaan ke node — berkat mekanisme konsensus, semua peserta jaringan memutuskan pembaruan ini adalah demi kepentingan terbaik jaringan kolektif.

Kontra bukti kerja dijelaskan

Konsumsi energi

Bitcoin dan blockchain proof-of-work lainnya, seperti Ethereum, mengkonsumsi sejumlah besar energi untuk menyediakan model keamanan ini ke jaringan mereka. Bitcoin mengkonsumsi lebih banyak daya daripada negara seperti Ukraina, Norwegia dan lain-lain. Pemerhati lingkungan memiliki berdebat bahwa ini benar-benar boros dan tidak perlu. 

Bantahan: Meskipun sistem ini mengonsumsi energi dalam jumlah besar, banyak kritikus gagal mengevaluasi jenis energi yang digunakan untuk pertambangan dan malah menyamakan penggunaan energinya yang tinggi dengan jejak lingkungan yang besar. Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa penambang bitcoin menggunakan berbagai sumber energi dalam operasi mereka. Beberapa perkiraan telah menunjukkan energi terbarukan menjadi bentuk dominan yang digunakan, berkisar antara 50% untuk mengakhiri 70% dari total daya yang digunakan. 

Penting untuk dicatat bahwa banyak dari studi ini hanya melaporkan perusahaan pertambangan dan operasi lain yang ingin berpartisipasi dalam survei.

Limbah Elektronik

Limbah elektronik mungkin merupakan kritik paling valid terhadap konsumsi sumber daya jaringan bitcoin. Penambang bukti kerja umumnya berjalan dengan kekuatan penuh 24/7. Terkadang kondisi yang buruk seperti kelembaban, suhu tinggi, dan ventilasi yang tidak memadai berdampak pada fasilitas penambangan dan memperpendek umur peralatan.

Selain itu, produsen chip ASIC terus mengembangkan chip yang lebih baru dan lebih efektif. Ketika inovasi ini terjadi, chip lama menjadi kurang efektif dalam memenangkan blok dibandingkan chip yang lebih baru. Akhirnya, chip yang lebih tua dihapus dan menjadi limbah elektronik. 

Bantahan: Chip penambangan ASIC saat ini biasanya bertahan antara tiga dan lima tahun. Dan sementara chip baru pada akhirnya menggantikan chip lama, chip tersebut cenderung bertahan lebih lama karena menjadi lebih efisien dan tahan terhadap suhu tinggi dan hashing yang berkepanjangan.

Lacak

Satu kekhawatiran tentang penambangan kripto adalah bahwa hal itu dapat rentan terhadap sensor. Ini sudah terjadi di tempat-tempat seperti China, di mana penambangan cryptocurrency dilarang. Penarikan daya yang sangat besar dapat ditemukan melalui pembacaan listrik atau bahkan kamera termal. Kemampuan untuk melacak di mana penambangan kripto terjadi memungkinkan rezim anti-kripto menindak praktik tersebut. 

Jika suatu negara hanya mengizinkan penambangan bagi mereka yang telah mendapatkan beberapa jenis lisensi, itu dapat merusak desentralisasi dengan tidak mengizinkan jaringan untuk sepenuhnya publik.

Bantahan: Di luar China, negara-negara di seluruh dunia tampaknya pro-crypto dalam beberapa kapasitas. Beberapa negara mungkin berusaha untuk mengatur pertambangan sehingga diperlukan izin. Namun, selama masih ada penambang di daerah terpencil yang melanjutkan praktik tersebut, hal itu akan membantu mencegah monopoli dan penyensoran.

Proof-of-stake dijelaskan

Efisiensi

Sistem proof-of-stake secara signifikan lebih hemat energi daripada sistem proof-of-work. Persyaratan perangkat keras dari banyak sistem proof-of-stake setara dengan laptop rata-rata atau di bawah rata-rata di pasar saat ini. Perangkat lunak validator juga tidak terlalu menuntut di sebagian besar sistem proof-of-stake. 

Peningkatan throughput

Dalam proof-of-stake, validator dipilih untuk menemukan blok berdasarkan berapa banyak token yang mereka pegang, daripada kompetisi di antara para penambang untuk memecahkan teka-teki. Waktu yang dibutuhkan algoritme proof-of-stake untuk memilih validator secara signifikan lebih cepat daripada kompetisi proof-of-work, memungkinkan peningkatan kecepatan transaksi.

Meskipun ini benar, semua blockchain, apakah itu proof-of-stake atau tidak, diperlambat oleh proses node yang secara demokratis mencapai konsensus setelah validator menyiarkan blok yang baru ditemukan kepada mereka. 

Resistensi sensor

Tidak seperti proof-of-work, yang membutuhkan banyak energi dan kehadiran fisik yang signifikan, validator proof-of-stake dapat berjalan di laptop kecil. Ini berarti bahwa mungkin ada validator yang mengendalikan sepertiga dari jaringan moneter yang didistribusikan secara global yang berjalan di sudut kedai kopi daripada menjadi gudang yang penuh dengan ribuan komputer yang bersenandung.

Penghalang masuk yang lebih rendah

Validator bukti kepemilikan hanya perlu mengeluarkan uang sekali untuk berpartisipasi. Yang perlu mereka lakukan hanyalah membeli token yang cukup untuk memenangkan blok dalam model bukti kepemilikan. Sebaliknya, penambang dalam sistem proof-of-work harus membeli peralatan pertambangan dan menjaganya tetap berjalan tanpa batas waktu, menimbulkan biaya energi yang dapat berfluktuasi. Hal ini memungkinkan lebih banyak individu berpartisipasi yang jika tidak, tidak akan dapat melakukannya.

Kontra bukti kepemilikan dijelaskan 

Belum terbukti dalam skala besar

Belum ada sistem proof-of-stake untuk menskalakan sesuatu seperti Bitcoin atau Ethereum. Karena alasan ini, sistem proof-of-stake belum terdesentralisasi atau seaman sistem proof-of-work terkemuka.

Bantahan: Sementara sistem proof-of-stake belum menjadi ukuran jaringan seperti Bitcoin, tidak ada alasan mereka tidak bisa seiring waktu. Sistem proof-of-stake mungkin memiliki potensi untuk berkembang melampaui kemampuan sistem proof-of-work, mengingat ada hambatan yang lebih rendah untuk masuk dan tidak diperlukan perangkat keras khusus untuk menjalankannya.

Konsolidasi koin

Konsolidasi koin di antara hanya beberapa validator adalah argumen paling umum yang menentang sistem bukti kepemilikan. Sifat proof-of-stake mendorong akumulasi koin untuk meningkatkan peluang memenangkan blok dan menerima hadiah. 

Pasar token juga dapat dipojokkan oleh entitas dengan kantong yang dalam, memungkinkan mereka untuk mengumpulkan sebagian besar token. Sebagian besar sistem proof-of-stake memungkinkan entitas tunggal membuat sejumlah validator, dan karena ada sedikit biaya keuangan di muka untuk membuat validator, seseorang yang mengontrol sebagian besar token dapat mengontrol sebagian besar seluruh jaringan.

Ini membuat distribusi awal koin bukti kepemilikan menjadi sangat penting. Beberapa koin bukti kepemilikan yang lebih baru menjual token kepada investor sebelum tersedia untuk umum. Dalam beberapa kasus, penjualan token ini telah mencapai 40% atau lebih dari persediaan token maksimum yang memberi perusahaan modal ventura dan investor awal lainnya keuntungan yang cukup besar dibandingkan yang lain dalam mendapatkan imbalan jaringan.

Bantahan: Memang benar bahwa proof-of-stake memilih pembuat blok terutama berdasarkan ukuran saham mereka, tetapi beberapa blockchain sudah mulai menerapkan metode untuk mengurangi risiko sentralisasi ini. Beberapa termasuk menambahkan “usia koin,” atau berapa lama taruhan telah dipegang, dan tingkat pengacakan pada algoritme. Ini memastikan bahwa ukuran pasak bukan satu-satunya faktor dalam menentukan pembentukan blok dan validator yang lebih kecil memiliki peluang untuk menang. 

Beberapa blockchain juga telah membuatnya sehingga validator yang melampaui ambang batas koin tertentu mulai menerima hadiah yang semakin sedikit. Ini memberi insentif kepada pemangku kepentingan untuk mendelegasikan saham mereka ke validator yang lebih kecil, membantu menyebarkan token ke lebih banyak validator, meningkatkan desentralisasi dan keamanan.

Keamanan kurang kuat

Seperti disebutkan di atas, memiliki penghalang masuk yang lebih rendah untuk peserta jaringan dapat membantu meningkatkan jumlah validator dan, dengan perluasan, desentralisasi, tetapi mempermudah untuk menjadi bagian dari jaringan juga dapat menurunkan keamanannya. 

Jika aktor jahat berusaha menyerang jaringan proof-of-work, mereka perlu membeli perangkat keras yang cukup untuk mewakili sebagian besar jaringan, dan kemudian mereka harus membayar untuk menjalankan semuanya. Sistem keamanan dua kali lipat dari biaya awal peralatan dan biaya energi yang berkelanjutan membuat penyerangan jaringan menjadi kurang realistis. Sistem proof-of-stake hanya memiliki biaya awal dimuka untuk berpartisipasi, membuat mereka lebih terbuka untuk diserang.

Hashrate Bitcoin saat ini hampir 200 juta tera hash per detik. Penambang ASIC top-of-the-line Bitmain, the S19J, dapat melakukan 88 tera hash per detik. Dengan ukuran itu, dibutuhkan sekitar 1.2 juta chip ini untuk membentuk setengah dari jaringan Bitcoin. Harga ASIC saat ini adalah $10,390 per unit, yang berarti akan menelan biaya sekitar $12.5 miliar untuk membeli penambang yang cukup untuk membuat setengah dari jaringan Bitcoin, hanya untuk kemudian membayar biaya yang sangat besar untuk menjalankan mesin. 

Sebaliknya, jika aktor jahat ingin menyerang rantai bukti kepemilikan, ambil contoh Avalanche, mereka perlu membeli lebih dari setengah token (kira-kira $19 miliar dengan harga saat ini) dan menyiapkan validator yang cukup untuk membuat lebih dari setengahnya. jaringan (630 validator di validator Avalanche saat ini menghitung). Karena validator proof-of-stake tidak selalu memerlukan perangkat keras yang mahal atau banyak energi untuk dijalankan, penyerang hanya mengeluarkan biaya pembelian token di muka daripada biaya energi berkelanjutan. 

Bantahan: Biaya awal untuk menyerang jaringan proof-of-stake dengan ukuran yang memadai menjadi cukup besar sehingga masalah tidak adanya biaya berkelanjutan perlahan-lahan menjadi tidak relevan. Misalnya, menjadi saham mayoritas di Avalanche sudah membutuhkan hampir $20 miliar dengan harga saat ini. Semakin populer blockchain ini dan semakin banyak pemegang koin jaringan bukti kepemilikan, semakin sulit untuk menyerangnya. 

Pertanyaan yang sering diajukan 

Apa itu Bukti Kerja? 

Proof-of-Work adalah alat yang mengamankan blockchain dan membantunya mempertahankan informasi (transaksi) yang akurat. Ini menggunakan perlombaan antar komputer untuk melihat siapa yang dapat memecahkan teka-teki kompleks terlebih dahulu. Pemenang lomba ini kemudian diizinkan untuk menambahkan blok transaksi baru ke rantai. Teka-teki ini membutuhkan banyak energi untuk dipecahkan, memastikan peserta lebih cenderung menjadi asli. Mereka yang menang dihargai dengan bitcoin.

Apa itu penambang bitcoin? 

Penambang bitcoin adalah komputer yang berpartisipasi dalam kompetisi untuk memecahkan teka-teki di blockchain proof-of-work. Mereka menggunakan energi dalam jumlah besar dalam proses ini dan dihargai dengan bitcoin ketika mereka mengalahkan orang lain dalam memecahkan teka-teki. Disebut pertambangan karena energi dan sumber daya yang dibutuhkan dapat dianggap setara digital dengan proses dunia nyata menambang logam mulia dari bumi.

Apa itu Proof-of-Stake?

Proof-of-Stake adalah alat untuk mengamankan blockchain dan membantunya mempertahankan informasi yang akurat. Ini menggunakan algoritme yang memilih siapa yang dapat menambahkan blok transaksi berikutnya ke rantai berdasarkan berapa banyak token yang dipegang.  

Apa yang dimaksud dengan validator dalam proof-of-stake?

Validator adalah bukti kepemilikan yang setara dengan penambang dalam bukti kerja. Validator adalah node dalam jaringan blockchain yang “mempertaruhkan” atau menjanjikan token mereka ke jaringan. Validator dipilih untuk membuat blok transaksi baru berdasarkan jumlah token yang mereka pegang. Pemegang token lain yang bukan validator dapat mendelegasikan kepemilikannya kepada validator untuk mendapatkan bagian dari hadiah yang diperoleh validator ketika mereka dipilih untuk membuat blok transaksi baru.

Pos Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake: Apa Perbedaannya? muncul pertama pada Blockwork.

• Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. AKSES GRATIS.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Uji Coba Gratis.
• Sumber: https://blockworks.co/proof-of-work-vs-proof-of-stake-whats-the-difference/