Trilema Blockchain

trilema blockchain, juga dikenal sebagai trilema skalabilitas, merumuskan tantangan utama dalam menskalakan sistem terdistribusi. Masalahnya terletak pada fakta bahwa tiga sifat utama blockchain (desentralisasi, keamanan, dan produktivitas) tidak dapat dijamin berjalan secara bersamaan. Jaringan terdesentralisasi hanya dapat memiliki tingkat tinggi dari dua dari tiga karakteristik tersebut. Artinya, ketika satu aspek diperkuat, aspek lainnya pasti terdampak.

Sebelum membahas nuansa trilema crypto, mari kita definisikan skalabilitas, keamanan, dan desentralisasi secara umum.

• Skalabilitas blockchain mengacu pada kemampuannya menangani lebih banyak transaksi.
• Keamanan mengacu pada kemampuan melindungi data blockchain dari berbagai serangan dan mencegah double-spending.
• Desentralisasi adalah bentuk redundansi jaringan yang memastikan jaringan tidak dikendalikan oleh sejumlah entitas terbatas.

Bitcoin menggambarkan hal ini. Pada blockchain ini, jumlah transaksi per detik cukup kecil, sekitar tujuh, dan blok ditambang setiap sepuluh menit. Ketika jaringan mengalami kemacetan, transaksi dengan komisi rendah dapat memakan waktu lama untuk diproses. Hasilnya adalah tingkat keamanan dan desentralisasi yang tinggi, tetapi produktivitas yang rendah (alias skalabilitas).

Untuk meningkatkan kinerja, Anda dapat menambah ukuran blok. Namun kemudian kompleksitas akan melonjak, dan pada akhirnya hanya kumpulan mining besar yang akan mampu tetap berada di jaringan. Akibatnya, sistem akan menjadi lebih terpusat. Dan jika Anda mengurangi waktu produksi, keamanan akan terkompromi. Node mungkin tidak memiliki cukup waktu untuk mencapai konsensus sebelum blok berikutnya ditambang.

Skalabilitas

Jaringan melibatkan banyak komputer yang secara teoritis memiliki daya komputasi tak terbatas yang diperlukan untuk menyelesaikan berbagai masalah. Throughput jaringan merupakan parameter yang sangat penting karena mengukur jumlah transaksi yang diproses per satuan waktu.

Keamanan

Keamanan dari paparan eksternal berasal dari enkripsi. Algoritma blockchain memanfaatkan kriptografi modern. Semua transaksi (entri dalam blockchain) diverifikasi melalui prosedur mining, yang menggunakan algoritma konsensus Proof-of-Work. Ini berarti setiap transaksi dienkripsi sebelum ditambahkan ke blockchain. Saat ini, belum ada metode yang diketahui untuk memecahkan kunci kriptografis tertutup. Ini karena penyerang harus melakukannya dalam jangka waktu yang terbatas.

Desentralisasi

Fitur ini memastikan keamanan dari paparan internal. Basis data (blockchain) disimpan secara bersamaan di komputer semua peserta. Ini adalah salah satu sifat utama blockchain. Ini merujuk pada tidak adanya badan, ব্যক্তি, atau layanan terpusat yang membuat keputusan pada jaringan. Pekerjaan pada jaringan didistribusikan di antara node dan sepenuhnya terdesentralisasi. Algoritma jaringan menyediakan prosedur untuk mencapai konsensus di antara node-node individu mengenai keadaan data saat ini di jaringan. Mekanisme ini dikenal sebagai mekanisme konsensus. Untuk mengubah informasi secara retroaktif, perlu mengubahnya secara bersamaan pada lebih dari 50% node tersebut. Peretasan serentak seperti itu, tentu saja, secara teoritis mungkin, tetapi tidak realistis dalam praktik.

Penjelasan Trilema Blockchain

Solusi yang paling jelas dan mendasar untuk masalah kemacetan jaringan yang dijelaskan di atas adalah mengurangi jumlah peserta yang mengonfirmasi dan menambahkan data ke jaringan. Ini akan memungkinkan peningkatan skala dan kecepatan. Namun ini akan melemahkan desentralisasi ketika kendali dialihkan ke jumlah peserta yang lebih sedikit. Ini juga akan menyebabkan melemahnya keamanan, karena lebih sedikit peserta meningkatkan kemungkinan serangan.

Dengan demikian, muncullah sebuah trilema: dengan adanya keterkaitan inheren antara sifat desentralisasi dan keamanan, desain dasar blockchain membuat penskalaan menjadi menantang. Dengan memperbesar satu aspek, Anda melemahkan aspek lainnya. Bagaimana skalabilitas dapat dicapai tanpa mengorbankan desentralisasi, keamanan, atau keduanya?

Solusi Trilema Blockchain

Tidak ada satu solusi emas untuk trilema crypto. Namun, mengingat pentingnya mengatasi masalah ini, beberapa pendekatan berbeda telah diusulkan di komunitas, dengan hasil yang menarik. Mari kita tinjau beberapa perkembangan paling populer untuk memberi Anda gambaran tentang apa yang terjadi di bidang ini.

Perubahan pada algoritma konsensus

Saat ini, ada berbagai algoritma konsensus blockchain, yang semuanya sebagian menyelesaikan trilema blockchain. Semuanya menggabungkan skalabilitas, desentralisasi, dan keamanan dalam berbagai tingkat. Selain Proof-of-Work (PoW) yang sudah dikenal, ada juga mekanisme konsensus lain seperti Proof-of-Stake (PoS), Delegated Proof-of-Stake (DPoS), Proof-of-Burn (PoB), Proof-of-Capacity (PoC), Proof-of-Importance (PoI), Proof-of-Authority (PoA), Directed Acyclic Graph (DAG), Leased Proof-of-Stake (LPoS), Proof-of-Time (PoT), Proof-of-Elapsed Time (PoET), Proof-of-Space-Time (PoST), Simple Byzantine Fault Tolerance (SBFT), Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT), dan lainnya. Pembuat blockchain memilih algoritma tertentu berdasarkan tujuan dan tugas jaringan mereka.

Solusi Level-1

Solusi ini berkaitan langsung dengan modifikasi blockchain itu sendiri, khususnya arsitekturnya. Para pengembang menawarkan berbagai pendekatan dan solusi untuk trilema blockchain.

Misalnya, mereka mengusulkan penggunaan multichain, penerapan metode kriptografi baru, sharding, dan teknik lainnya.

Sharding mungkin merupakan pendekatan yang paling populer. Saat menggunakan sharding, blockchain utama dibagi menjadi beberapa segmen, masing-masing mengendalikan bagiannya dari registri. Setiap segmen disebut shard. Dalam organisasi jaringan seperti ini, setiap shard memproses pool transaksinya sendiri, yang meningkatkan throughput jaringan. Blockchain utama mengoordinasikan semua aktivitas shard.

Solusi Level-2

Sharding dan berbagai mekanisme konsensus dianggap sebagai keputusan tingkat pertama. Keduanya bertujuan mengubah desain jaringan secara fundamental. Namun, pengembang lain yang ingin menyelesaikan trilema ini bekerja pada solusi yang dibangun di atas struktur jaringan yang sudah ada. Dengan kata lain, mereka percaya bahwa jawabannya ada di level kedua. Contohnya termasuk sidechain dan status channel.

Sidechain adalah blockchain terpisah yang terhubung ke jaringan utama. Ini diatur untuk memindahkan aset di antara keduanya. Sidechain harus bekerja وفق aturan yang berbeda, memungkinkan peningkatan kecepatan dan skalabilitas. Demikian pula, state channel adalah metode lain untuk mengalihkan transaksi dari jaringan utama dan mengurangi beban pada lapisan utama. Status channel memanfaatkan smart contract alih-alih chain terpisah. Ini memungkinkan pengguna berkomunikasi satu sama lain tanpa mempublikasikan transaksi ke blockchain. Hanya awal dan akhir channel yang dicatat di blockchain.

Kesimpulan

Untuk mewujudkan sepenuhnya potensinya dalam mengubah dunia, teknologi blockchain menghadapi trilema skalabilitas.

Jika jaringan blockchain hanya dapat menangani sejumlah kecil transaksi per detik untuk mempertahankan desentralisasi dan keamanan, akan sulit mencapai adopsi yang luas.

Namun, metode para pengembang untuk menyelesaikan masalah ini menunjukkan bahwa teknologi blockchain akan terus digunakan. Di masa depan, jaringan ini akan mampu memproses lebih banyak data.