Dibandingkan dengan database standar dengan otoritas pusat, blockchain adalah sebuah jaringan terdesentralisasi peer-to-peer di mana setiap orang dapat berpartisipasi. Sistem blockchain klasik dibangun di atas kriptografi dan membentuk rantai berurutan blok data yang ditulis satu demi satu. Mereka memiliki sifat dasar tertentu, tergantung pada bagaimana mereka ditulis ke dalam blockchain.
Untuk membuat sistem berfungsi dengan baik dan mempertimbangkan bahwa node blockchain tidak bergantung satu sama lain, setiap node harus mematuhi aturan tertentu (tetapi seragam) untuk memvalidasi transaksi blockchain dan menulis blok ke dalam rantai. Kumpulan aturan ini dikenal sebagai algoritma konsensus blockchain.
Pada artikel ini, kita akan mempelajari algoritma konsensus Proof of Stake (PoS), kelebihan dan kekurangannya, serta perbedaannya dengan algoritma konsensus lain yang sama populernya, yaitu Proof of Work. Terakhir, Anda akan belajar tentang beberapa proyek blockchain berdasarkan algoritma PoS.
Apa itu algoritma konsensus PoS dan bagaimana cara kerjanya?
Proof of Stake (PoS) adalah sebuah algoritma yang digunakan untuk memvalidasi kepemilikan mata uang digital dalam sebuah kumpulan saham. Algoritma konsensus PoS adalah algoritma terpopuler kedua yang diimplementasikan dalam mata uang digital. Sebagai sebuah ide, algoritma Proof of Stake diusulkan pada forum Bitcointalk pada tahun 2011, dan mata uang digital PeerCoin pertama kali mengimplementasikan protokol ini pada tahun 2012.
Algoritma ini membutuhkan peserta jaringan – pemilik mata uang kripto. Mereka bergabung dengan grup dan mendelegasikan hak penambangan token mereka kepada seorang peserta yang membentuk kumpulan peserta untuk semua delegasi. Node jaringan seperti itu disebut validator.
Sistem Proof of Stake diciptakan sebagai alternatif dari Proof of Work, yang bertujuan untuk mengatasi kekurangannya seperti konsumsi daya komputasi yang besar. Mekanisme ini mengurangi pekerjaan komputasi yang dibutuhkan untuk memvalidasi transaksi dan melindungi blok-blok buku besar yang didistribusikan. Metode PoS pada dasarnya menggantikan daya pemrosesan dengan stake, di mana jaringan menentukan kemampuan menambang seseorang. Pemilik mempertaruhkan token mereka untuk mendapatkan kemampuan untuk memvalidasi blok baru dan menjadi “validator”.
Validator melakukan proses validasi transaksi, memastikan kebenaran transaksi di dalam blok. Jika operasi sudah benar, mereka menambahkan blok ke blockchain dan menerima imbalan atas kontribusi mereka. Akan tetapi, jika validator mengusulkan untuk menambahkan blok dengan data yang tidak benar secara sengaja, mereka akan kehilangan beberapa aset yang dipertaruhkan sebagai penalti.
Dalam algoritma PoS, semua koin dapat dibuat terlebih dahulu dan kemudian didistribusikan di antara anggota jaringan. Terdapat berbagai macam implementasi dari mekanisme konsensus blockchain PoS, yang terdaftar sebagai sistem PoS berikut ini:
Bukti Kepemilikan yang Didelegasikan (Delegated Proof of Stake (DPoS))
Algoritma ini berbeda dengan sistem konsensus buku besar terdistribusi klasik PoS terutama dalam upaya untuk mengatasi kelemahan utama dari algoritma tersebut, yaitu risiko sentralisasi. Dalam DPoS, hak untuk menyetujui transaksi mata uang digital didelegasikan oleh pemegang token kepada validator, yang dipilih oleh para pemegangnya.
Setiap anggota jaringan yang memiliki sejumlah mata uang kripto dapat menjadi validator. Akan tetapi, setiap saat, suara untuk validator tersebut dapat ditarik untuk mendukung validator lain. Akan tetapi, DPoS juga memiliki kekurangan. Secara khusus, risikonya adalah rendahnya partisipasi peserta jaringan, setelah itu DPoS berubah menjadi PoS, dan kolusi oleh perwakilan tidak dapat dikesampingkan.
Bukti Kepemilikan yang Disewakan (LPoS)
Jenis PoS ini melibatkan saham bukti kepemilikan yang disewakan. Ini adalah kumpulan peserta jaringan yang menyewakan bagian mereka kepada peserta dengan jumlah mata uang kripto yang besar, membentuk sebuah node. Karena mata uang kripto yang disewakan, peserta jaringan memiliki kesempatan untuk mendapatkan bagian mata uang kripto dari node penambangan; jika tidak, peluang untuk menerima hadiah kecil karena kecilnya bagian peserta jaringan di seluruh pasar untuk mata uang kripto tertentu.
Proses menambang mata uang kripto berdasarkan konsensus PoS disebut forging. Proses ini melibatkan pembuatan sebuah master node yang berjalan pada sebuah komputer khusus yang biasanya selalu terhubung ke Internet. Komputer khusus ini menjalankan dompet mata uang digital dengan jumlah mata uang digital yang paling sedikit. Master node hanya akan menguntungkan jika beroperasi menggunakan mata uang digital dengan nilai popularitas yang rendah dan dapat diabaikan. Jika nilainya meningkat, Anda dapat menjadi pemilik yang besar dan mengoperasikan master node Anda.
Poin-poin Penting
- Proof of Stake adalah protokol untuk menambahkan blok baru dan memvalidasi transaksi.
- PoS lebih ramah lingkungan dan lebih cepat, tetapi cenderung tersentralisasi – siapa pun yang memiliki sejumlah besar token dapat mengontrol jaringan.
- Sistem PoS diciptakan sebagai alternatif dari Proof of Work, yang bertujuan untuk mengatasi kekurangannya seperti konsumsi daya yang besar.
Kelebihan dan Kekurangan Algoritma Proof of Stake (PoS)
Seiring berkembangnya teknologi kriptografi, semakin banyak algoritma konsensus yang berbeda muncul, yang masing-masing harus lebih baik dari yang sebelumnya untuk mendorong perkembangan jaringan blockchain. Proof of Stake, sebagai salah satu mekanisme konsensus yang paling populer saat ini, memiliki kelebihan dan kekurangan.
Keuntungan dari Algoritma Proof of Stake (PoS)
Algoritma konsensus ini memiliki banyak keuntungan yang mengesankan.
1. Ramah Lingkungan
Keberlanjutan teknologi kriptografi merupakan sebuah isu yang tajam, karena proses penambangan mata uang baru dan menjaga proses penting lainnya dari sistem blockchain (termasuk berbagai algoritma konsensus, salah satunya adalah PoS) menghabiskan banyak energi. Tidak seperti jenis algoritma lainnya, PoS merupakan sebuah algoritma hemat energi yang tidak membutuhkan konsumsi yang tinggi dikarenakan optimalisasi model matematika yang menjadi dasar mekanisme konsensus. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi konsumsi energi dan secara signifikan mengurangi dampak lingkungan dari proses penambangan.
2. Tingkat Keamanan Tinggi
Serangan 51% adalah serangan terhadap jaringan blockchain. Serangan ini ditandai dengan satu orang, kelompok, atau organisasi yang mendapatkan kendali atas mayoritas hash rate (kekuatan hashing) jaringan. Dalam kasus ini, penyerang akan memiliki kekuatan untuk menyusun ulang atau menghapus transaksi. Sebagai contoh, menghapus transaksi memungkinkan penyerang untuk menggandakan pengeluaran mata uang digital. Penyerang juga dapat mencegah konfirmasi transaksi atau penambangan oleh penambang lain, yang dapat menyebabkan kegagalan jaringan.
Dalam kasus algoritma PoS, untuk melakukan sebuah “serangan 51%”, seseorang harus memiliki lebih dari setengah dari seluruh koin yang beredar dari sebuah mata uang digital, yang mana merupakan sebuah jumlah yang sangat besar. Bahkan jika seorang penyerang berhasil mengumpulkan jumlah yang signifikan, serangan tersebut akan menjadi tidak masuk akal secara ekonomi.
3. Komisi yang rendah
Biaya komisi sering kali menjadi kendala bagi para penambang. Sampai batas tertentu, menambang menggunakan sistem PoS merupakan pilihan terbaik bagi banyak ahli dalam menambang blok baru dalam jaringan buku besar terdistribusi. Sistem ini memvalidasi transaksi dengan cepat, memiliki biaya komisi yang rendah, dan mudah digunakan, sehingga memungkinkan keuntungan yang tinggi ketika menambang blok baru dalam jaringan blockchain. Dibandingkan dengan sistem konsensus Proof of Work (PoW), PoS menawarkan biaya yang sangat rendah untuk menambang blok baru, yang masih bergantung pada jaringan blockchain.
Kekurangan Algoritma Proof of Stake (PoS)
Sekarang mari kita bahas tentang kekurangan dari algoritma konsensus ini.
1. Tingkat Sentralisasi yang Tinggi
Dana ini biasanya dipegang oleh beberapa orang. Sebagai contoh, sulit untuk memilih harga ICO yang akan menarik jumlah pembeli maksimum sambil memastikan bahwa sejumlah besar dana tidak jatuh ke tangan satu orang. Ketika mata uang terakumulasi, node mendapatkan sejumlah besar kekuatan pemrosesan dalam jaringan. Pemilik besar dapat memberikan suara untuk memutuskan pengembangan lebih lanjut dari jaringan (seperti dalam NEO, dll.). Hal ini berdampak negatif pada kredibilitas mekanisme konsensus bagi banyak penambang.
2. Masalah “Tidak Ada yang Dipertaruhkan”
Bukti pekerjaan peserta dijamin oleh hukum fisik. Jika bersalah, mereka tidak dapat “merusak” peralatan dan mendapatkan kembali listriknya. Ini adalah hukuman yang cukup besar – mereka membuang-buang listrik dan tidak mendapatkan uang. Dalam Proof of Stake, penalti hanya ada di dalam sistem: pemain yang tidak etis kehilangan deposit yang mereka bekukan. Setelah pengguna menarik diri, mereka kebal. Ini adalah “tidak ada yang dipertaruhkan” – ancaman menciptakan percabangan mata uang dengan menghapus dananya.
3. Batasan
Untuk berpartisipasi dalam jaringan sebagai validator, Anda harus membeli mata uang kripto, yang mana Anda harus membelanjakan mata uang fiat – artinya, Anda harus berinvestasi dalam bisnis ini dengan cara tertentu. Terkadang persyaratan jaringan bisa tinggi dan tidak semua orang mampu membelinya. Di sisi lain, semakin tinggi rasio validator, semakin besar peluang mereka untuk dipilih untuk memverifikasi blok transaksi. Akan tetapi, selalu ada peluang: beberapa blok tidak diperiksa oleh satu orang, tetapi, misalnya, oleh sekelompok orang secara bersamaan. Validator top dengan sengaja membeli token dan mengkonsolidasikannya untuk mendapatkan uang sebanyak mungkin.
Perbedaan antara PoS dan PoW?
Proof of Work adalah sebuah konsensus yang membutuhkan pemecahan masalah matematika yang kompleks. Dengan demikian, penambang dipaksa untuk menggunakan
peralatan yang sangat kuat dan memakan daya tinggi. Cara kerja Proof of Stake berbeda. Penambangan dilakukan dengan mempertaruhkan sejumlah mata uang dari dompet. Semakin banyak yang mereka miliki, semakin besar kesempatan mereka untuk menjadi validator transaksi, menambahkan blok ke jaringan, dan mendapatkan reward. Tetapi ada perbedaan lain antara kedua mekanisme konsensus tersebut.
Karakteristik Konsensus PoW
Tugas utama penambang adalah memecahkan masalah matematika yang rumit untuk menghasilkan nilai hash baru untuk blok-blok yang akan dihubungkan. Nilai hash ini dibentuk berdasarkan nilai hash dari blok sebelumnya, sehingga memverifikasi seluruh rantai. Siapapun yang dapat menyelesaikan masalah lebih cepat akan mendapatkan hadiah dalam bentuk mata uang kripto.
Blockchain yang berdasarkan pada konsensus ini memiliki kerentanan yang serius. Jika penambang dengan tingkat hash yang lebih besar dari 50% dari total tingkat hash jaringan muncul di buku besar yang didistribusikan, mereka dapat mengontrol blockchain. Ini adalah serangan 51% yang dibahas di atas.
Ketika menggunakan konsensus “bukti kerja”, para penambang menerima pendapatan dari penambahan blok baru. Mereka juga membayar sebagian dari komisi yang dikenakan ketika pengguna melakukan transaksi di platform.
Karakteristik Konsensus PoS
Ketika menggunakan “bukti kepemilikan”, node jaringan bertindak sebagai validator. Taruhan uang di akun mereka adalah sebuah janji dan jaminan akan keberadaan validator dalam jaringan dan kebenaran node mereka.
Pertama, node dengan koin yang lebih banyak dapat melampirkan blok dan memverifikasi transaksi. Sebelum mencapai konsensus antar blok, mata uang dalam dompet pengguna dibekukan. Keseluruhan proses ini dilakukan secara otomatis. Validator dibayar untuk aktivitas ini.
Kedua, dalam konsensus PoS, risiko “serangan 51%” masih ada. Namun, untuk melakukan hal ini, node “nakal” harus memiliki setidaknya 51% dari semua koin yang beredar. Dengan kata lain, tidak masuk akal untuk melakukannya. Jika seseorang ingin membeli token sebanyak itu, maka akan menaikkan harga. Jika jumlahnya diatur ulang, maka akan runtuh.
Ketiga, sistem memberikan penghargaan kepada transaksi yang terverifikasi dalam konsensus PoS yang dibayar oleh jaringan. Verifikasi lebih cepat, dan jaringan bekerja lebih efisien dibandingkan dengan sistem “bukti kerja” yang konsisten.
Blockchain yang dikenal menggunakan mekanisme konsensus Proof of Stake
Sebagian besar blockchain pasca Ethereum menggunakan mekanisme konsensus Proof of Stake. Biasanya, setiap mekanisme dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan jaringan. Kita akan membahasnya lebih lanjut di bawah ini. Ethereum sendiri sekarang telah beralih ke konsensus Proof of Stake dengan pembaruan Ethereum 2.0.
Ethereum
Ethereum adalah platform kontrak pintar tujuan umum yang digunakan untuk menjalankan aplikasi terdesentralisasi. Nilai utamanya bukanlah Ether (ETH) aslinya, melainkan kesempatan yang disediakan oleh mesin virtual EVM.
Ether sebelumnya beroperasi dengan algoritma PoW, yang membutuhkan pemecahan masalah matematika yang kompleks secara terus-menerus. Untuk melakukan hal ini, para penambang menciptakan peternakan besar dengan peralatan komputer yang kuat, mengkonsumsi megawatt listrik. Dengan transisi ke PoS, hanya uang yang perlu disimpan di dompet Ethereum yang terhubung ke Internet untuk memvalidasi transaksi. Penambangan tidak lagi diperlukan, menghemat konsumsi energi yang setara dengan seluruh negara.
Polkadot
Polkadot adalah sebuah protokol jaringan berdasarkan algoritma konsensus PoS yang memungkinkan untuk mentransfer data apa pun di antara blockchain (bukan hanya token). Ini berarti bahwa jaringan ini adalah lingkungan aplikasi multi-rantai yang sebenarnya di mana hal-hal seperti pendaftaran lintas-rantai dan perhitungan antar-rantai dimungkinkan. Mari kita sederhanakan: dalam jaringan Ethereum, alokasi registrasi hanya terjadi di antara pengguna dalam jaringan (chain) tertentu. Sebaliknya, di Polkadot, informasi disimpan pada perangkat yang berjalan di semua jaringan terintegrasi dalam protokol.
Longsor
Avalanche (AVAX) adalah platform kontrak pintar inovatif yang dibuat oleh Ava Labs. Ini adalah blockchain tujuan umum yang memprioritaskan desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas sambil mengurangi biaya dan menyediakan transaksi yang cepat.
Jaringan Avalanche terdiri dari tiga blockchain independen: Rantai X, Rantai C, dan Rantai P. Setiap rantai memiliki tujuan yang terpisah, yang berbeda dengan metode yang digunakan oleh Bitcoin (BTC) dan Ethereum (ETH), di mana semua node memeriksa semua transaksi. Pemisahan tugas komputasi ini memberikan Avalanche throughput yang lebih tinggi tanpa mengorbankan desentralisasi.
Solana
Solana adalah sebuah sistem mata uang kripto inovatif yang didesain untuk mendukung aplikasi terdesentralisasi yang dapat diskalakan (DApps). Fitur utama yang membedakan Solana adalah sistem konsensus Proof of Stake (PoS) yang didukung oleh Tower Consensus. Ini adalah varian dari sistem Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), yang memungkinkan jaringan terdistribusi untuk mencapai konsensus bahkan dengan adanya node berbahaya.
Tower Consensus mengurangi daya komputasi yang diperlukan untuk memvalidasi transaksi dengan menggunakan jam sinkron ini karena tidak perlu lagi menghitung stempel waktu dari transaksi sebelumnya. Hal ini membantu Solana mencapai throughput yang lebih unggul dari kebanyakan pesaing.
Cardano
Cardano adalah sebuah platform buku besar terdistribusi sumber terbuka yang terdesentralisasi dan terukur berdasarkan Proof of Stake. Ini adalah salah satu blockchain yang paling stabil, dapat diandalkan, dan diverifikasi secara matematis di era kita – berjalan selama lebih dari lima tahun tanpa gangguan. Penciptaan Cardano adalah untuk melakukan tugas-tugas serupa – seperti meluncurkan kontrak pintar dan membuat DApps. Secara khusus, pengembangan dan penggunaan protokol Proof of Stake (PoS) meningkatkan Cardano
kontrak pintar ke tingkat yang baru, menawarkan throughput dan kecepatan transaksi yang tinggi, membuat DApps tersedia untuk semua peserta, dan mengatasi masalah interoperabilitas dengan blockchain lainnya.
Binance Smart Chain (BSC)
Binance Smart Chain (BSC) adalah jaringan blockchain kontrak pintar yang diluncurkan oleh bursa mata uang kripto global terkemuka, Binance. Secara resmi diluncurkan pada September 2020 dengan tujuan menyediakan layanan keuangan terdesentralisasi (DeFi) berkinerja tinggi dan berbiaya rendah serta platform pengembangan aplikasi.
BSC adalah jaringan blockchain yang sejajar dengan Binance Chain, yang mengadopsi mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS). Dibandingkan dengan Binance Chain, BSC memiliki throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya transaksi yang lebih rendah, serta menyediakan fungsionalitas kontrak pintar, yang memungkinkan para pengembang untuk membangun berbagai aplikasi terdesentralisasi (DApps) dan aset digital.
Poligon
Polygon adalah jaringan penskalaan Ethereum yang bertujuan untuk mengatasi masalah skalabilitas, interoperabilitas, dan pengalaman pengguna di jaringan Ethereum. Awalnya dikenal sebagai Matic Network sebelum berganti nama menjadi Polygon.
Polygon menyediakan solusi yang efisien untuk mencapai kecepatan transaksi yang lebih cepat, biaya transaksi yang lebih rendah, dan pengalaman pengguna yang lebih baik dengan mengadopsi berbagai teknologi dan struktur lapisan.
Dasar
Base blockchain adalah sebuah platform yang menyediakan solusi yang efisien, aman, dan transparan untuk perdagangan aset digital, yang menawarkan lingkungan perdagangan terdesentralisasi kepada para pengguna melalui teknologi blockchain dan memastikan efisiensi, keamanan, dan transparansi transaksi.
Intinya
Perkembangan teknologi buku besar terdistribusi telah menciptakan sebuah ekosistem yang terdiri dari tren kriptografi yang saling berhubungan, masing-masing berkembang dengan kecepatan yang menakjubkan. Algoritma konsensus PoS dan PoW merupakan beberapa algoritma yang paling populer saat ini, membantu mensistematisasi proses penambangan dan tentunya akan memberikan kontribusi yang signifikan dalam menciptakan dan mengembangkan sistem konsensus baru yang lebih canggih di masa depan, membawa teknologi digital ke tingkat yang lebih tinggi.
-
-
-
-
-
-
-
-
