Jenis – Jenis Algoritma Konsensus Pada Blockchain Protocol

Jenis – Jenis Algoritma Konsensus Pada Blockchain Protocol? Apa itu blockchain protocol? Apa itu algoritma konsensus pada blockchain protocol?

Sebelum mengerti apa itu blockchain protocol, mari kita pahami terlebih dahulu apa itu protocol dalam ilmu komputer. Protocol adalah satu set aturan atau prosedur yang mengatur transfer data antara dua atau lebih perangkat elektronik. Protocol mengatur bagaimana cara komputer bertukar informasi dan informasi tersebut harus terstruktur. Selain itu, protocol juga mengatur bagaimana setiap pihak akan mengirim dan menerima informasi. Contoh dari protocol adalah HTTPS dan DNS.

Blockchain adalah ledger atau buku besar yang mencatat catatan dari sesuatu yang masuk dan keluar (transaksi). Blockchain merupakan nodes yang saling terkoneksi satu sama lain melalui internet. Nodes adalah singkatan dari network of multiple devices atau dalam bahasa Indonesianya adalah jaringan dari beberapa perangkat. Transaksi terjadi secara p2p secara langsung tanpa pihak ketiga setelah semua nodes memverifikasi transaksi. Blockchain memerlukan aset digital agar jaringan tetap berjalan. Aset digital tersebut dapat dihasilkan dari penambangan dan staking pada blockchain. Aset digital ada dua yaitu koin dan token. Koin adalah aset digital asli dari jaringan blockchain, sedangkan token adalah aset digital asli dari dApps atau smart contract.

Blockchain adalah jaringan yang terdiri dari banyak node yang yang tersebar dan saling terhubung melalui internet. Blockchain menyimpan catatan dari transaksi yang masuk dan keluar. Transaksi ini terjadi secara peer-to-peer setelah transaksi disetujui oleh semua node di jaringan.

Baca juga :
Smart Contract Pada Blockchain Free TON
Berkenalan Dengan Free TON Blockchain

Blockchain bekerja sesuai dengan aturan yang disetujui oleh seluruh node yang berpartisipasi. Aturan – aturan tersebut di sebut blockchain protocol. Aturan – aturan yang biasanya masuk dalam Blockchain protocol, diantaranya aturan logika deterministik, kriptografi dan enkripsi sebagai dasar dari keamanan, dan dorongan sosial untuk mendukung jaringan protokol. Bisa juga antarmuka pemrograman aplikasi. Blockchain protocol membantu untuk memastikan transaksi online berjalan dengan sukses, meniadakan pemborosan ganda, dan memastikan partisipan tidak berlaku curang.

Algoritma konsensus adalah algoritma yang digunakan untuk memvalidasi transaksi dan mencapai konsensus di semua jaringan. Algoritma konsensus digunakan untuk mengonfirmasi dan menambahkan block ke rantai blockchain. Blockchain tidak diatur hanya satu pihak, tetapi seluruh node partisipan. Node juga bisa disebut sebagai penambang. Jika terjadi transaksi, transaksi akan diverifikasi jika semua sudah mencapai konsensus atau kesepakatan. Apa itu consensus? Konsensus adalah prosedur matematika otomatis untuk mencapai kesepakatan. Dari blockchain terdapat tiga fitur yang penting, yaitu decentralized, immutable (tidak dapat dihapus atau diubah), dan consensus driven. Berikut ini beberapa jenis algoritma konsensus pada blockchain protocol yang terkenal :

  1. Proof-of-Work (PoW)

Algoritma pertama yang digunakan oleh teknologi blockchain adalah Proof of Work. Bitcoin adalah salah satu teknologi blockchain yang menggunakan algoritma konsensus Proof of Work. Ada istilah penambang dalam algoritma ini. Penambang adalah orang yang menciptakan block di dalam jaringan blockchain. Apa sih kegunaan algoritma Proof of Work? Algoritma ini berada di blockchain protocol yang digunakan oleh penambang untuk melakukan verifikasi transaksi, menambahkan block baru ke jaringan blockchain, dan mengamankan blok dalam jaringan blockchain.

Algoritma ini membutuhkan komputer berdaya komputasi tinggi dan mengonsumsi energi yang banyak untuk memecahkan teka – teki matematika kompleks. Pada saat terjadi transaksi, penambang atau nodes akan berlomba – lomba untuk memecahkan teka – teki matematika kompleks tersebut. Jika ada penambang yang pertama kalinya berhasil memecahkan teka – teki matematika kompleks tersebut, berarti dia berhasil melakukan validasi terhadap transaksi, dia akan mendapatkan reward berupa koin atau token aset digital. Block baru juga akan ditambahkan ke jaringan blockchain.

Pada awalnya, Bitcoin dapat ditambang menggunakan CPU. Tetapi karena jaringan blockchain Bitcoin semakin bertumbuh dan persaingan antar penambang semakin banyak, penambang mencari alternative lainnya hingga sekarang menggunakan GPU yang daya komputasinya lebih kuat. Jika daya komputasi rendah, maka kesempatan untuk berhasil memecahkan teka teki matematika kompleks atau memverifikasi transaksi lebih rendah daripada. Tentunya biaya peralatan mining Bitcoin tidak murah, apalagi daya konsumsi energinya besar.

  1. Proof-of-Stake (PoS)

Algoritma konsensus Proof-of-Stake sedang populer di tahun 2021. Bahkan Ethereum katanya akan merubah algoritmanya yang semula menggunakan algoritma konsensus Proof-of-Work (PoW) menjadi Proof-of-Stake (PoS). Penggunaan algoritma ini pertama kalinya diterapkan pada kriptokurensi pada tahun 2012, yaitu Peercoin. Baru setelah itu, kriptokurensi lain muncul dengan algoritma PoS. Alasan kenapa PoS lebih banyak dipilih karena PoS memberikan solusi terhadap kekurangan PoW. Kekurangan PoW diantaranya membutuhkan energi yang besar dengan komputasi yang tinggi, yang lebih kuat yang lebih banyak berhasil memecahkan teka teki matematika kompleks sehingga yang lain hanya memiliki peluang sedikit jika bersaing dengan yang daya komputasinya lebih kuat. Contoh blockchain yang menggunakan algoritma konsensus POS adalah Free TON Blockchain, koinnya adalah TON Crystal.

Algoritma konsensus PoS adalah algoritma dengan konsep siapapun dapat memvalidasi atau menambang block transaksi sesuai berapa banyak koin atau token yang sedang dia hold. Semakin banyak koin atau token yang dimiliki oleh penambang, semakin banyak power mining atau energi untuk menambang yang dia miliki. Jika PoW memberikan koin atau token pada penambang sejumlah yang sudah ditentukan, maka PoS memberikan koin atau token pada penambang berdasarkan persenan dari koin atau token yang dia hold. Struktur kompensasi pada algoritma ini membuat penyerangan yang dilakukan penambang kurang menguntungkan bagi penambang. Oleh karena itu, Proof-of-Stake dipandang kurang beresiko dibanding Proof-of-Work.

  1. Proof-of-Activity (PoA)

Proof-of-Activity merupakan kombinasi dari dua algoritma konsensus blockchain lainnya (PoW dan PoS). Aspek aspek terbaik dari sistem PoW dan PoS diupayakan untuk digabungkan pada sistem PoA. Pada saat block ditambang, proses penambangannya seperti sistem PoW, namun setelah block berhasil ditemukan/ditambang, sistemnya beralih menyerupai sistem PoS. Kriptokurensi yang terkenal menggunakan algoritma konsensus PoA adalah Decred (DCR).

Untuk mencegah jaringan blockchain dihack, sistem PoW meningkatkan level kesulitan menambang seiring berjalannya waktu. Tetapi ada efek yang kurang bagus, yaitu daya komputasi yang digunakan lebih banyak sehingga energi yang dikonsumsi dan biaya yang dikeluarkan untuk menambang tidaklah sedikit.

Sedangkan pada sistem PoS, kemampuan menambang dan mengautentikasi bergantung pada banyaknya koin yang dipegang oleh penambang. PoS memecahkan masalah pada sistem PoW (tidak membutuhkan daya komputasi yang tinggi seperti PoW) tetapi PoS dapat menyebabkan penimbunan koin karena penambang menambang dan melakukan autentikasi transaksi bergantung pada berapa banyak koin yang dipegang oleh penambang.

Tahukan kamu tentang 51% attack? Yaitu situasi ketika terdapat sekelompok peserta yang mendapatkan kendali lebih dari setengah daya komputasi penambangan jaringan. Tentunya situasi ini berbahaya dikarenakan grup yang mendapatkan kendali lebih dari setengah daya komputasi akan dapat mengontrol keseluruhan jaringan.

Proses penambangan di sistem PoA dimulai seperti proses PoW. Untuk menemukan/menambang block yang baru, penambang bersaing melampaui satu sama lain dengan daya komputasi yang lebih tinggi. Setelah block baru ditambang/ditemukan, prosesnya akan  berubah seperti proses PoS. Block baru yang ditemukan/ditambang tersebut berisi header dan alamat milik penambang.

Sekelompok validator yang akan melakukan validasi atau menandatangani block baru akan dipilih secara random berdasarkan detail header. Validator yang memiliki lebih banyak koin mempunyai peluang untuk terpilih sebagai penandatangan (sign).  Setelah block yang baru tersebut ditandatangani oleh semua validator, status blockchain tersebut berubah dari block yang baru ditemukan menjadi complete block. Kemudian block tersebut diidentifikasi dan ditambahkan ke jaringan blockchain. Penambang dan validator – validator yang berkontribusi pada block tersebut akan mendapatkan reward/fees penambangan yang mana akan dibagi untuk penambang dan untuk validator. Tidak seperti PoW, di PoA daya komputasi tidak memberikan efek pada keputusan jaringan blockchain.

Baca juga : Sejarah Lahirnya Bahasa Pemrograman Python

Demikian artikel “Jenis – Jenis Algoritma Konsensus Pada Blockchain Protocol”, semoga bermanfaat.

Sumber :

https://medium.com/@genesishack/draft-what-are-blockchain-protocols-and-how-do-they-work-94815be5efa7

https://www.investopedia.com/terms/p/proof-activity-cryptocurrency.asp

https://blog.pluang.com/cerdascuan/investasi/crypto/mengenal-konsep-algoritma-konsensus/

https://www.mycointainer.com/insight/apa-itu-proof-of-work-pow-dan-proof-of-stake-pos-pada-cryptocurrency/

https://www.itworks.id/12896/segala-sesuatu-yang-anda-ingin-ketahui-tentang-blockchain.html

https://www.cnbcindonesia.com/tech/20210510220903-37-244810/buat-newbie-uang-kripto-ini-beda-ethereum-dengan-bitcoin

https://id.freeton.wiki/Fitur_Utama_Blockchain_TON