Apa itu Jaringan Layer 1? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

Apa itu Jaringan Layer 1?

Stempel Waktu: 25 Mei 2022 7

Meskipun Bitcoin diluncurkan pada awal 2009, butuh waktu hingga 2017 bagi blockchain untuk menjadi arus utama. Dan hanya pada November 2021 – hampir 12 tahun setelah peluncuran Bitcoin – kapitalisasi pasar crypto mencapai puncaknya pada $2.9T.

Pertumbuhan Bitcoin menciptakan kekayaan yang tak terukur dan mengubah cara masyarakat memandang uang – dan siapa yang mengendalikan penerbitannya. Namun di sepanjang jalan, blockchain menjadi korban dari kesuksesan mereka sendiri. Mereka tidak dapat menangani semua lalu lintas, yang menyebabkan waktu transaksi yang lama dan biaya yang tinggi.

Untuk memahami mengapa demikian, kita harus memahami mengapa jaringan blockchain juga disebut jaringan lapisan 1, dan apa yang membuat blockchain berbeda dari jaringan komputer biasa.

Blockchain vs. Jaringan Komputer

Pada tingkat dasar, semua blockchain adalah jaringan komputer. Jaringan komputer terdiri dari kelompok peserta jaringan, yang dikenal sebagai node, yang menyampaikan data dan berbagi sumber daya komputasi. Node ini dapat terhubung satu sama lain dengan cara yang sangat berbeda. Ada empat jenis utama jaringan komputer: 

  • Mesh – Sebuah node terhubung ke setiap node lainnya
  • Ring – Sebuah node terhubung ke dua node lain, menciptakan cincin dua arah
  • Bus – Sebuah node hanya terhubung ke satu node lainnya
  • Bintang – Node server terhubung ke node klien

Bintang adalah jaringan komputer yang paling umum karena cepat dan murah. Pada jaringan bintang, node server pusat mengirimkan data langsung ke node lain, sehingga data tidak harus melalui setiap node dalam perjalanan ke node lain. 

Ini menghemat bandwidth jaringan dan, karena node server menyediakan sumber daya komputasi langsung ke node klien, sangat efisien. Namun, harga untuk kinerja ini adalah sentralisasi yang tinggi, baik dari segi kontrol maupun titik kegagalan tunggal (SPoF).

Sebaliknya, jaringan peer-to-peer (P2P) tidak menggunakan node server untuk mengkoordinasikan jaringan. Sebaliknya, setiap node bertindak sebagai klien dan server, berbagi sumber daya komputasi di seluruh jaringan. Jaringan semacam itu memecahkan masalah kontrol terpusat dan SPoF, menjadikannya ideal untuk uang P2P seperti Bitcoin.

Biaya desentralisasi adalah bahwa jaringan peer-to-peer cenderung kurang terukur. Masalah ini berlaku untuk jaringan blockchain karena mereka diamankan oleh mekanisme konsensus jaringan P2P. Vitalik Buterin, salah satu pendiri Ethereum, menyebut tindakan penyeimbangan ini sebagai Trilemma Skalabilitas (juga dikenal sebagai Trilemma Blockchain). 

Apa itu Jaringan Layer 1? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

Blockchain awal terbatas hanya menawarkan dua fitur sekaligus, yang berarti mereka harus mengorbankan skalabilitas, keamanan, atau desentralisasi.

Apa itu Blockchain Layer-1?

Untuk mengatasi trilemma skalabilitas, jaringan blockchain mulai mengadopsi pendekatan yang berbeda. Pendekatan ini disebut Layer 1s – lapisan dasar dari jaringan blockchain. Bitcoin, Ethereum, dan Solana adalah contoh blockchain Layer 1. 

Salah satu cara yang jelas untuk mencoba mengatasi Trilemma Skalabilitas di awal Layer 1 adalah dengan meningkatkan ukuran blok. Dengan cara ini, blockchain dapat memproses lebih banyak transaksi dalam setiap blok data, meningkatkan jumlah transaksi yang dapat diproses per detik. 

Namun meningkatkan ukuran blok juga akan membutuhkan operator node untuk memelihara komputer yang lebih kuat. Lebih sedikit orang yang mampu membelinya, yang mengarah ke sentralisasi yang lebih besar. 

Ketika miliarder Elon Musk mengusulkan peningkatan ukuran blok Dogecoin sebesar 900%, salah satu pendiri Ethereum Vitalik Buterin runcing bahwa blockchain tidak akan terdesentralisasi jika pengguna biasa dengan PC kelas konsumen tidak dapat menjalankan node.

Layer 1 modern menangani Trilemma Skalabilitas melalui mekanisme konsensus dan sharding.

Protokol Konsensus

Algoritme konsensus mendukung teknologi blockchain. Agar Bitcoin dan cryptocurrency lainnya memiliki nilai, jaringan P2P harus memecahkan dua masalah utama: pengeluaran ganda dan insentif.

Pengeluaran ganda adalah ketika seseorang menggunakan sumber daya langka yang sama dua kali (seperti uang). Ini adalah masalah yang melekat pada teknologi digital karena file digital dapat direproduksi tanpa batas. Untuk mengatasi ini, blockchain membuat setiap transaksi unik melalui cap waktu dan hash, dan dengan menambahkannya ke kumpulan transaksi yang disebut blok. Untuk memalsukan transaksi, sebuah node harus memalsukan seluruh blok.

Di sinilah algoritma konsensus masuk. Mereka mengoordinasikan semua node jaringan dengan cara yang terdesentralisasi. Agar blok dapat dilalui, jaringan harus menyetujui validitas data yang terkandung di dalamnya. Yang terpenting, jika beberapa node jaringan mengirimkan data palsu, jaringan masih dapat berfungsi selama mayoritas node yang valid mengontrol kekuatan pemrosesan jaringan (hashrate).

“Selama sebagian besar daya CPU dikendalikan oleh node yang tidak bekerja sama untuk menyerang jaringan, mereka akan menghasilkan rantai terpanjang dan melampaui penyerang.”

– Satoshi Nakamoto, penemu Bitcoin

Redundansi jaringan semacam itu disebut Byzantine Fault Tolerance (BFT). Dalam jaringan yang terdesentralisasi, sangat penting bagi jaringan untuk beroperasi bahkan jika beberapa nodenya tidak berfungsi dengan baik. Jika tidak, itu akan terhenti.

Selain mengatasi masalah pengeluaran ganda, protokol konsensus memberikan insentif bagi node untuk terus memproses transaksi. Ini sama pentingnya: mengapa ada orang yang mengorbankan daya komputasi mereka dan membayar tagihan listrik yang sangat besar secara gratis?

Dalam kasus Bitcoin, operator simpul yang disebut penambang mengeluarkan sumber daya komputasi. Untuk masalah mereka, mereka menerima hadiah blok sebagai BTC. Ini dikenal sebagai proof-of-work (PoW). 

Blockchain lain, seperti proof-of-stake (PoS), menggunakan validator sebagai operator node. Alih-alih menghabiskan daya komputasi yang haus energi, validator mengandalkan sumber daya pasak (mengunci) – koin – untuk mencapai tujuan koordinasi konsensus yang sama. Misalnya, Ethereum membutuhkan 32 ETH saham untuk menjadi validator. Setelah validator mempertaruhkan dana, mereka menerima potongan dari setiap biaya transaksi.

Aktor jahat memiliki rintangan yang berbeda untuk diatasi. Dengan Bitcoin, mereka harus memiliki daya CPU yang lebih besar dari 51% jaringan, yang hampir tidak mungkin dicapai mengingat ukurannya. 

Apa itu Jaringan Layer 1? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

Konsumsi energi tahunan jaringan Bitcoin sama dengan Thailand, pada 204.5 TWh. Penyerang harus mengumpulkan lebih dari setengah kekuatan itu untuk melakukan peretasan terkoordinasi. Kredit gambar: digiconomist.net

Dengan Ethereum, mereka harus memiliki saham ETH terbesar – sangat kaya, dengan kata lain. Namun, penyerang harus siap kehilangan kekayaan itu; seluruh jaringan akan kehilangan nilainya segera setelah mereka memproses transaksi penipuan.

Meskipun sebagian besar L1 baru menggunakan PoS, skalabilitasnya tidak selalu lebih baik. Solana, blockchain PoS, mengalami beberapa pemadaman setelah beban lalu lintasnya meningkat selama 12 bulan terakhir. Protokol stakingnya tidak banyak berguna ketika hampir setengah dari node-nya di-host di hanya lima pusat data. 

Apa itu Jaringan Layer 1? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

Distribusi node (staking) jaringan (mainnet) Solana. Kredit gambar: validators.app

Solana menawarkan throughput jaringan teoritis 50,000 transaksi per detik (TPS). Itu jauh lebih banyak daripada ~5 TPS Bitcoin – tetapi apa gunanya jika tidak didesentralisasi?

Sharding

Solusi skalabilitas layer 1 lainnya adalah sharding, yang mempartisi jaringan menjadi database kecil yang disebut shard. Setiap pecahan menjalankan transaksinya sendiri dan menambahkan blok dengan simpulnya sendiri. Dengan mendistribusikan pemrosesan di banyak pecahan kecil, beban diambil dari mekanisme konsensus utama, menghasilkan TPS yang lebih tinggi.

Namun, karena setiap pecahan lebih kecil, penyerang akan lebih mudah mengumpulkan dana atau daya komputasi yang diperlukan untuk menguasainya. Untuk alasan ini, sharding belum terbukti pada blockchain besar. 

Ethereum memimpin dan berencana untuk mengimplementasikan sharding setelah transisi dari PoW ke konsensus PoS pada tahun 2022. Ethereum sharding, dijadwalkan pada tahun 2023, akan membagi Ethereum menjadi 64 shard.

Jaringan akan mencoba untuk mengatasi masalah keamanan sharding dengan menetapkan node secara acak ke shard, termasuk secara acak menetapkan ulang node ke shard lain. 

Eksperimen sharding lainnya bertujuan untuk menyelesaikan Trilemma Skalabilitas sepenuhnya. Yayasan Penelitian Teknologi Terdistribusi (DTR) yang berbasis di Swiss, yang terdiri dari tujuh universitas, meluncurkan Proyek unit-e pada tahun 2019 sebagai jaringan pembayaran global yang terukur. Proyek lain, Akar, sebagian memesan pecahan daripada membingkainya pada satu garis waktu, seperti yang dilakukan Ethereum.

Apakah Solusi Skalabilitas Layer-1 Sedang Dalam Proses?

Merusak jaringan blockchain adalah masalah yang rumit. Kebanyakan orang sudah curiga dengan crypto. Bitcoin berhasil meredakan kekhawatiran tersebut selama lebih dari satu dekade, sehingga peningkatan lapisan-1 lebih konservatif.

Pembaruan Bitcoin terbaru, Taproot, memperkenalkan tanda tangan digital Schnorr. Mereka membiarkan jaringan mengelompokkan beberapa transaksi bersama-sama untuk memotong biaya dan meningkatkan skalabilitas. Namun, Bitcoin masih memprioritaskan solusi lapisan 2 untuk skalabilitas sejati melalui Lightning Network.

Hal yang sama berlaku untuk Ethereum, dengan lusinan jaringan lapisan 2 dibangun di atas lapisan 1.

Apa itu Jaringan Layer 1? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

10 solusi L2 teratas untuk Ethereum. Kredit gambar: L2beat.com

Dalam kedua kasus, protokol L2 mengambil beban kerja dari rantai L1 utama, memprosesnya di tempat lain, dan memasukkan data kembali ke L1 dengan cara yang jauh lebih efisien. L2 menggunakan berbagai teknologi skalabilitas untuk mencapai hal ini, seperti yang tercantum dalam tabel di atas.

Namun, ekosistem jaringan L1 dan L2 rumit. Token harus diangkut melintasi jembatan blockchain, dan setiap dApp harus diintegrasikan ke dalam setiap L2. Sebaliknya, terlibat hanya dengan jaringan L1 akan membuat hidup lebih mudah bagi pengembang dan pengguna.

L1 seperti Cardano, Algorand, Elrond, Fantom, Avalanche, dan Harmony semuanya telah mencoba untuk memperbaiki Trilemma Skalabilitas, tetapi tidak ada yang memiliki jejak yang mendekati Bitcoin atau Ethereum. Masih dalam masa pertumbuhan, terlalu dini untuk menyimpulkan apakah bahkan blockchains dengan mainnet operasional telah jauh meningkat pada BTC atau ETH. 

Baca postingan aslinya di Si Penentang

Stempel Waktu:

Lebih dari Si Penentang