Topics Tech Deep Dive

Trilema Blockchain: Apakah Bisa Dipecahkan?

Lanjutan

27 de jun de 2022

Dunia di sekitar kita adalah tentang trade-off yang kita lakukan untuk mencapai hasil tertentu. Trilema blockchain tidak berbeda, jadi penting untuk memahami apakah masalah yang terkait dengan blockchain dapat diselesaikan. Pengembang mencurahkan waktu dan energi untuk menyelesaikan masalah ini, dan kami akan melihat bagaimana skalabilitas, keamanan, dan desentralisasi blockchain dapat bekerja sama. Ketiga fitur ini sangat penting untuk bagaimana blockchain berfungsi, dengan pengakuan yang berkembang bahwa Anda hanya bisa mendapatkan dua dari tiga fitur tersebut. Itu berarti setiap blockchain harus mengorbankan sesuatu untuk bekerja seefisien mungkin.

Apa Itu Trilemma Blockchain?

Trilema blockchain adalah konsep bahwa desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas tidak dapat diwakili dalam satu blockchain.

Istilah trilema blockchain diciptakan oleh Vitalik Buterin, salah satu pendiri Ethereum. Dia mengajukan istilah ini karena pengalamannya bekerja di Ethereum , mata uang kripto terpopuler kedua di internet, yang mengalami masalah yang serupa dengan jaringan Bitcoin. Masalah utama dengan Bitcoin adalah bahwa jaringannya tidak dapat diskalakan sebanyak yang diinginkan orang. Trilema blockchain adalah tentang tiga hal yang diinginkan pengembang — desentralisasi, skalabilitas, dan keamanan — serta kebutuhan untuk memilih dua dari tiga hal tersebut.

Contoh Trilema Blockchain: Skalabilitas Bitcoin

Bitcoin adalah inovasi yang luar biasa, tetapi platformnya bukan yang paling terukur. Namun, Bitcoin memang memiliki salah satu platform paling aman dan terdesentralisasi di internet. Dalam hal skalabilitas, sayangnya, perusahaan ini telah mengumpulkan reputasi yang buruk berkat kecepatan transaksinya yang kurang ideal. Hal ini menjadikannya kurang optimal jika Anda mencoba menggunakannya sebagai mata uang. Bila dibandingkan dengan pemroses kartu seperti Visa dan Mastercard, Bitcoin tertinggal karena kompetisi memproses transaksi dalam milidetik. Meskipun situasi ini telah diperbaiki berkat Jaringan Lightning , solusi scaling Lapisan 2 ini memperkenalkan bagian yang adil dari masalah yang ada. Pada akhirnya, setiap mata uang kripto yang ingin digunakan sebagai mata uang fiat harus dapat dilakukan dengan skala yang cukup.

Masalah yang dibicarakan oleh Vitalik Buterin adalah apakah mungkin untuk mencapai ketiga fitur ini dalam satu jaringan atau tidak. Banyak pengembang telah menyimpulkan bahwa mencapai ketiga fitur tersebut tidak mungkin dilakukan, dan hal itu tergantung pada apa yang mungkin dilakukan dengan teknologi saat ini — dan mencari tahu cara melakukan trade-off di lingkungan dunia nyata. Sebisa setiap proyek mencoba mengoptimalkan jaringan mereka, akan ada beberapa kekurangan pada setiap desain blockchain. Oleh karena itu, kunci bagi pengembang adalah untuk mengetahui berapa banyak dari setiap karakteristik yang ingin mereka korbankan untuk mencapai kinerja yang optimal.

Desentralisasi dalam Blockchain

Desentralisasi blockchain adalah alasan utama orang lebih menyukai mata uang kripto daripada mata uang fiat saat ini. Ketika mata uang Anda dikontrol oleh satu individu atau entitas, Anda selalu siap untuk membantu mereka. Contohnya adalah pemerintah AS dan monopolinya terhadap dolar AS. Jika Anda masuk dalam daftar hitam atau terkena sanksi, aset Anda dalam dolar kemudian dapat dibekukan. Anda tidak pernah benar-benar memiliki kendali penuh atas mata uang Anda. Desentralisasi blockchain menyelesaikan masalah ini dengan memastikan bahwa tidak ada individu atau entitas yang pernah mengontrol aset. Bitcoin adalah contoh paling terkenal. Intinya, tidak ada yang mengontrol akses Anda ke Bitcoin, dan Anda dapat dengan bebas memiliki dan mengangkut Bitcoin Anda dalam setiap situasi.

Sayangnya, masalah utama dengan desentralisasi blockchain skala besar adalah mencari tahu cara mencapainya. Salah satu batu loncatan adalah manajemen jaringan. Jaringan Visa adalah contoh seperti apa bentuknya ketika mata uang virtual tidak terdesentralisasi. Setiap transaksi yang dilakukan melalui VisaNet harus diproses oleh salah satu dari banyak server yang dimiliki Visa di seluruh dunia. Visa bertanggung jawab untuk memastikan bahwa jaringan bersifat tangguh dan selalu berfungsi tanpa waktu henti.

Namun, karena itu, mereka mengendalikan segalanya untuk memberi Anda waktu transaksi yang lebih singkat dari satu detik. Selain itu, biaya transaksi relatif rendah jika dibandingkan dengan banyak jaringan lain. Oleh karena itu, banyak orang bergerak menuju masyarakat nontunai yang akan menghilangkan kebutuhan untuk membawa uang fisik.

Seperti yang dapat Anda lihat, desentralisasi blockchain berdampak negatif pada keamanan dan skalabilitas jaringan. Desentralisasi blockchain sangat penting — karena Anda harus mengorbankan satu fitur lain untuk mendapatkan jaringan yang paling optimal. Pada akhirnya, desentralisasi blockchain menjadi lebih baik ketika satu entitas atau individu tidak mengontrol seluruh jaringan. Namun, skalabilitas atau keamanan blockchain dikorbankan saat memprioritaskan desentralisasi blockchain.

Skalabilitas dalam Blockchain

Sayangnya, skalabilitas blockchain adalah masalah signifikan yang membuat banyak mata uang kripto tidak digunakan pada skala massa. Agar blockchain dapat praktis, blockchain perlu maju ke tahap yang memungkinkannya untuk menerima ribuan permintaan transaksi dan dapat memprosesnya dengan cepat.

Idealnya, proyek ingin blockchain mereka dapat ditingkatkan menjadi jutaan transaksi per detik (TPS). Inilah salah satu alasan mengapa Visa dan MasterCard digunakan di seluruh dunia. Lagi pula, tidak ada yang akan menggunakan kartu ini jika Anda perlu menunggu 20 menit atau lebih hingga transaksi Anda diproses — dan tidak ada toko yang ingin menggunakan jaringan ini jika memiliki antrean yang panjang karena membutuhkan waktu yang sangat lama untuk memproses transaksi. Skalabilitas blockchain perlu dibangun karena pengembang perlu mencari tahu cara kerjanya untuk kasus penggunaan tertentu, daripada hanya melihat transaksi per detik.

Keamanan dalam Blockchain

Keamanan blockchain adalah fitur ketiga yang dapat dipilih banyak jaringan untuk bersantai ketika berbicara tentang trilema blockchain. Keamanan blockchain yang baik berarti bahwa semuanya harus kuat sehingga tidak ada yang dapat mengambil alih jaringan — misalnya, memanfaatkan kerentanan jaringan untuk memasukkan transaksi ke dalam jaringan.

Kerugian utama untuk mempertahankan keamanan blockchain adalah dibutuhkan banyak daya prosesor untuk mencapainya. Ini mungkin menjadi masalah jika desentralisasi blockchain juga berlaku. Ketika Anda menggabungkan kebutuhan ini dengan realitas desentralisasi dan skalabilitas blockchain, itu berarti Anda harus memperluas kekuatan pemrosesan dengan sangat besar untuk mencapai peningkatan kecil dalam peringkat TPS Anda. Ini adalah hal-hal yang harus diseimbangkan oleh pengembang blockchain saat mencoba membangun jaringan. Mereka harus mencari tahu salah satu dari tiga yang ingin mereka korbankan.

Dengan desentralisasi blockchain, masalah lain adalah konsensus. Apa transaksi yang benar untuk setiap buku besar? Ketika Anda menulis transaksi ke dalam buku besar blockchain, bagaimana Anda memastikan bahwa transaksi diperbarui dengan benar ke semua node? Hal ini membutuhkan banyak kekuatan pemrosesan — itulah sebabnya penting untuk memahami cara menyeimbangkan keamanan dengan fitur lain dalam jaringan blockchain. Keamanan blockchain hanya akan menjadi lebih penting ketika utilitasnya meningkat. Contoh keamanan yang salah adalah dengan blockchain yang menggunakan kontrak pintar.

Keamanan vs. Skalabilitas

Ide umum dengan keamanan blockchain adalah bahwa sistem ini bekerja secara retrograde untuk skalabilitas blockchain. Keamanan blockchain mengharuskan Anda untuk menggunakan daya pemrosesan tambahan untuk memastikan bahwa tidak ada yang mengeksploitasi jaringan. Namun, masalah utama dengan hal ini adalah bahwa, akibatnya, sekarang ada lebih sedikit daya untuk memproses transaksi. Pengembang harus memutuskan antara memproses lebih banyak transaksi atau mempertahankan keamanan yang ditingkatkan. Selain itu, semakin terdesentralisasi sebuah jaringan, semakin lama waktu yang diperlukan untuk mencapai konsensus — sehingga semakin sulit untuk mencapai desentralisasi dan keamanan blockchain simultan yang ideal. Saat ini, banyak orang mencoba untuk mengetahui cara membuat kedua konsep ini bekerja dengan benar, tanpa kerugian besar pada jaringan.

Contoh jaringan aman adalah Visa, yang disebutkan di atas. Perusahaan menawarkan jaringan pemrosesan kartu kredit yang menghadirkan jutaan TPS. Meskipun demikian, keamanan blockchain tidak pernah menjadi masalah bagi mereka. Kita hampir tidak pernah mendengar tentang apa pun yang dieksploitasi. Namun, ketika sesuatu terjadi, biasanya karena vendor telah melakukan sesuatu yang dilarang. Bukan berarti perusahaan pemrosesan kartu kredit itu sendiri mengalami masalah yang telah dieksploitasi.

Sebagian besar blockchain cukup aman, dan pelanggaran keamanan bukan masalah yang sedang berlangsung untuk sebagian besar jaringan. Namun, seperti yang telah disebutkan, keamanan adalah harga skalabilitas. Hal ini membuat banyak orang berpikir tentang berbagai cara untuk meningkatkan keamanan dan kemampuan pemrosesan transaksi — tanpa merusak esensi jaringan.

Pendekatan yang Berbeda terhadap Trilema Blockchain

Solana (SOL)

Solana mencoba memecahkan trilema blockchain dengan memanfaatkan server tingkat perusahaan dan

Sistem Bukti Stake (PoS). Ini mengandalkan sinkronisasi untuk mencapai konsensus, menggunakan sejumlah kecil server untuk mencapai desentralisasi blockchain. Namun, meskipun demikian, ada masalah dengan desentralisasi blockchain. Harga rata-rata server adalah sekitar $10.000, dengan persyaratan untuk men-stake ribuan koin untuk menjadi bagian dari kelompok pemrosesan — sesuatu yang, secara umum, hanya mungkin dilakukan oleh perusahaan dan individu kaya. Ini menghambat upaya desentralisasi, karena SOL adalah koin yang hanya dapat didukung oleh sebagian kecil orang.

Polkadot (DOT)

Polkadot menawarkan ketersediaan data baru dan skema validitas untuk memungkinkan berbagai jenis blockchain saling bekerja sama, dengan kemampuan untuk membuat blockchain kustom dengan cukup cepatIni berarti Anda mendapatkan interoperabilitas dan keamanan pada saat bersamaan. Ini menggunakan kerangka kerja POS generasi berikutnya untuk mencapai efisiensi energi. Inti dari blockchain ini adalah Rantai Relai dan Parachain. Juga menggunakan validator sebagai cara untuk memastikan jaringan mencapai konsensus, peningkatan yang signifikan atas Solana.

Cardano (ADA)

Cardano menawarkan manfaat menjadi salah satu protokol yang paling ramah lingkungan. Ini menggunakan protokol blockchain Ouroboros yang aman, yang berarti memiliki keamanan bawaan. Namun, keamanan tersebut mengorbankan kecepatan pemrosesan, yang berarti bahwa jaringan tidak memproses transaksi secepat yang dilakukan oleh beberapa pengguna lain. Namun, jauh lebih mudah untuk menjadi bagian dari jaringan, karena tidak memiliki persyaratan pemrosesan besar yang diperlukan untuk jaringan seperti Solana.

Fantom (FTM)

Fantom mengklaim telah memecahkan masalah trilema blockchain Jaringannya menawarkan lebih dari 200 DApp, menjadikannya salah satu token kripto yang paling banyak digunakan. Protokol konsensus aBFT Fantom memungkinkan jaringan untuk mencapai kecepatan, keamanan, dan keandalan yang mereka banggakan. Bagian lain dari solusi Fantom untuk trilema blockchain adalah node validatornya, yang membantu menetapkannya sebagai sistem yang tidak dapat dipercaya dan tanpa pemimpin. Dengan demikian, desentralisasi blockchain dicapai pada tingkat tinggi dengan Fantom dan FTM.

longsor (AVAX)

Jaringan Avalanche memiliki pendekatan lain yang berhasil untuk mengendalikan pembatasan trilema blockchain. Desentralisasi blockchain mereka dicapai terutama dengan menawarkan hadiah kepada orang-orang yang melakukan stake dan menjalankan node validator. Hadiah ini cukup mengesankan, artinya calon validator tidak harus memasukkan banyak token untuk memulai.

Selain itu, persyaratan perangkat keras minimum Avalanche sangat mengesankan. Anda dapat memulai sebagai validator dengan perangkat keras murah dengan harga kurang dari 1/10 dari harga perangkat keras yang diperlukan untuk menjadi validator di jaringan Solana.

Jelas bahwa menjadi validator penting untuk desentralisasi blockchain dan skalabilitas. Namun, tidak banyak orang yang mendapatkan insentif untuk menjadi validator. Melakukan hal tersebut sering kali terlalu mahal atau rumit untuk membuatnya berhasil, sehingga membatasi manfaatnya hanya untuk beberapa orang

Solusi Potensial untuk Trilema Blockchain

Ada beberapa solusi potensial untuk trilema blockchain, yang akan diterapkan secara independen. Banyak pengembang juga mengetahui cara mencapai trilema blockchain di setiap bagian jaringan.

Lapisan 0

Konsensus Proof of Work (PoW) seperti Bitcoin lebih rendah dalam mencapai solusi trilema blockchain. Namun, sebaiknya jaringan PoW beralih ke sistem PoS. Dengan demikian, blockchain meningkatkan skalabilitas dan kecepatan pemrosesan. Perubahan ini juga memudahkan orang untuk menjadi bagian dari jaringan. Dengan algoritme konsensus yang baik, Anda juga dapat dengan mudah mengembangkan jaringan. Aspek dasar Lapisan 0 tidak dapat dilebih-lebihkan. Tidak ada yang dapat dilakukan dengan baik jika lapisan ini dirancang dengan buruk.

Rantai Relai

Rantai Relai Polkadot memungkinkan beberapa jaringan blockchain untuk saling terhubung dengan mudah karena mereka dapat terhubung ke banyak jaringan tanpa kerugian yang melekat pada trilema blockchain. Parachain berjalan paralel dengan blockchain Polkadot. Mereka menggunakan Rantai Relai Polkadot untuk mencapai skalabilitas, keamanan, dan tata kelola maksimum.

Lapisan 1

Pertimbangan utama untuk Lapisan 1 adalah mencari tahu cara mengukur. Itu berarti menyesuaikan mekanisme konsensus atau aspek lain dari blockchain yang dapat meningkatkan skalabilitas. Lapisan 1 memberikan dasar yang diperlukan untuk memastikan jaringan bekerja pada kapasitas yang tepat. Jaringan yang tidak memiliki Lapisan 1 yang solid akan selalu bermasalah.

Peningkatan Protokol Konsensus

Ada banyak cara untuk mencapai konsensus pada blockchain, tetapi semakin cepat hal itu dilakukan, semakin baik pula yang dapat memecahkan trilema blockchain. Masalah utamanya adalah memastikan bahwa konsensus dicapai dengan benar dan lengkap. Beberapa algoritme mengambil jalan pintas, tetapi biasanya berakhir di tempat yang seharusnya. Solana menawarkan bukti konsensus sejarah, yang memastikan bahwa transaksi berada dalam urutan saat ini dan dari pemimpin yang tepat. Pemimpin dipilih sebelumnya, sehingga menghemat waktu dalam mencapai konsensus jaringan.

Sharding

Sharding adalah konsep yang diambil dari dunia basis data. Inovasi ini penting untuk basis data karena merupakan salah satu dari banyak cara untuk meningkatkan skala di beberapa server. Jika tidak, Anda harus menyimpan seluruh basis data di satu server. Hal yang sama juga berlaku untuk blockchain. Jika setiap validator harus berisi seluruh blockchain, maka tidak efisien karena ada beberapa validator yang menyimpan data yang sama, bahkan ketika mereka tidak membutuhkannya. Hal ini membuat sulit untuk mencapai konsensus karena harus dilakukan di antara semua node dalam rantai validator.

Sharding membagi blockchain dan memisahkannya di beberapa validator. Ini adalah cara yang berisiko untuk melakukan sesuatu karena kemungkinan teoritis bahwa semua validator yang memegang pecahan tertentu mungkin akan turun. Dalam hal ini, seluruh bagian blockchain akan hilang. Ada beberapa algoritme untuk mencegah hal ini terjadi, yang merupakan salah satu dari banyak cara untuk meningkatkan proses Ethereum menawarkan rantai shard sebagai cara untuk meningkatkan skalabilitas. Metode ini membagi seluruh blockchain secara horizontal, menempatkan beban di beberapa server dan memungkinkan partisipasi jaringan dan kekuatan pemrosesan meningkat secara geometris.

Lapisan 2

Blockchain lapisan 2 ada untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan blockchain dasar. Namun, solusi ini harus didekati dengan cerdas untuk mencapai kecepatan pemrosesan blockchain yang cukup.

Blockchain Bersarang

Blockchain bersarang ada dalam blockchain lain. Blockchain lapisan 1 mendelegasikan pemrosesan ke blockchain bersarang, yang berarti bahwa solusi pemrosesan kustom dapat dibuat dengan relatif mudah. Ini adalah salah satu cara terbaik dan termudah untuk memecahkan trilema blockchain tanpa terlalu banyak kesulitan. Contoh terbesar dari hal ini adalah Plasma Ethereum, yang menggunakan blockchain terpisah yang tertanam pada rantai utama, yang mampu menawarkan bukti penipuan untuk melakukan arbitrase sengketa.

Saluran State

Saluran status pada dasarnya memiliki proses dan kapasitas transaksi yang didelegasikan. Simpulnya tidak memerlukan validasi, artinya ini seperti sumber daya yang berdekatan yang melakukan apa yang diperlukan. Jaringan Lapisan 1 hanya mengharuskan status akhir saluran dicatat ke dalam blockchain.

Sidechain

Sidechain pada dasarnya adalah blockchain terpisah yang terhubung ke blockchain utama dengan menggunakan pasak dua arah. Hal ini meningkatkan interoperabilitas dan daya pemrosesan blockchain yang ada. Misalnya, jaringan Bitcoin dapat menggunakan sidechain untuk memproses transaksi dengan lebih cepat. Ini adalah salah satu dari banyak cara orang mendapatkan lebih banyak kinerja dari Bitcoin, bahkan ketika secara teknis seharusnya tidak memungkinkan.

Rollups

Pada dasarnya, rollup memproses transaksi di luar blockchain Lapisan 1 dan mempostingnya nanti ketika konsensus tercapai. Ini memisahkan banyak proses yang masuk ke kinerja Lapisan 1. Bagian besar dari teka-teki adalah Rollup Tanpa Pengetahuan (ZK-Rollup), yang memproses ratusan transfer dari blockchain saat ini dan mempostingnya di kemudian hari. Hal ini mempercepat segalanya, dan oleh karena itu merupakan salah satu cara terbaik untuk meningkatkan kinerja.

Dapatkah Trilemma Blockchain Diselesaikan?

Tidak ada satu solusi pun saat melihat bagaimana trilema blockchain dapat diselesaikan. Menurut teori, tidak mungkin untuk mencapai Holy Grail. Hal terbaik yang dapat kami lakukan sejauh ini adalah mengoptimalkan setiap blockchain sebanyak mungkin untuk mencapai tujuan yang dinyatakan. Kami mungkin merasakan masa depan dengan daya komputasi hampir tak terbatas dan kecepatan transfer jaringan yang lebih cepat secara geometris. Dalam lingkungan tersebut, trilema blockchain dapat diselesaikan dengan mudah. Ini tidak akan menjadi masalah karena kecepatan transaksi akan terdorong "ke bulan."

Kesimpulan

Trilema blockchain saat ini menjadi masalah utama bagi sebagian besar pengembang. Namun, seperti hal lainnya, setelah memahami sifat masalah, kita memiliki peluang yang jauh lebih baik untuk menemukan solusinya. Banyak pengembang mengerjakan kompleksitas trilema blockchain, dan mereka cukup optimis — jadi kami juga harus begitu.