• Cardanesia

Modul 2: Blockchain

Updated: Mar 18


Modul 2 adalah pengantar teknologi blockchain. Di sini, kita akan membahas tiga arsitektur blockchain, protokol konsensus yang berbeda, mengapa kita membutuhkan teknologi blockchain, dan banyak lagi.


Apa itu Blockchain?

Blockchain adalah database terdesentralisasi terdistribusi yang diatur oleh protokol yang memungkinkan transaksi peer-to-peer dan menggunakan konsensus di seluruh jaringan. Hal ini juga dikenal sebagai "buku besar terdistribusi". Seperti yang telah kita pelajari di modul pertama, tergantung pada struktur jaringan, blockchain dapat didistribusikan secara terpusat atau terdesentralisasi. Jika kontrol tidak ada di tangan organisasi keuangan, maka jaringan blockchain didistribusikan secara terdesentralisasi.


Jenis blockchain ini berisi serangkaian blok yang saling berhubungan dan menyimpan data. Blok adalah catatan yang membentuk blockchain. Dalam dunia cryptocurrency, blok seperti halaman buku besar dan seluruh buku catatan adalah blockchain. Blok adalah file yang menyimpan data yang tidak dapat diubah yang terkait dengan jaringan. Blok menyimpan semua catatan transaksi cryptocurrency yang valid.


Ini pertama kali dirancang untuk timestamp dokumen digital sehingga mereka tidak dapat dirusak. Tujuan dari blockchain adalah untuk menghilangkan kebutuhan akan server pusat dan untuk mengatasi entri duplikat. Entri duplikat menyebabkan masalah dengan pengeluaran ganda (double-spending). Ini terjadi ketika jaringan blockchain terganggu dan cryptocurrency pada dasarnya dicuri. Pencuri mengirimkan salinan transaksi mata uang agar terlihat sah, atau menghapus keseluruhan transaksi. Meskipun jarang terjadi, pengeluaran ganda dapat terjadi.


Blockchain biasanya digunakan untuk mengirimkan aset dengan aman seperti uang, kontrak, dan informasi lainnya tanpa perlu perantara pihak ketiga seperti bank atau pemerintah.


Apa yang BUKAN blockchain

Sebelum kita lanjut, ada baiknya kita memperjelas beberapa kesalahpahaman umum! Berikut ini adalah apa yang tidak dimiliki blockchain:


Blockchain bukan Bitcoin

Bitcoin hanyalah salah satu aplikasi cryptocurrency dari blockchain. Teknologi blockchain memiliki berbagai macam aplikasi, misalnya, dapat memungkinkan berbagi data medis yang aman, membuat pasar NFT, melacak royalti musik , memungkinkan pembayaran lintas batas, dan banyak lagi.


Blockchain 100% Aman

Secara keseluruhan, keamanan sistem blockchain tergantung pada aplikasi lain yang berjalan di blockchain.


Data yang Disimpan di Blockchain 100% Akurat

Blockchain tidak dapat menilai apakah input eksternal yang disimpan pada blockchain itu akurat atau tidak; ini berlaku untuk semua aset dan data off-chain yang diwakili secara digital di blockchain. Pada dasarnya, ini seperti buku pesanan digital, dapat menampilkan informasi yang direkam tetapi tidak dapat memastikan keakuratannya.


Dokumentasi

Saat meneliti teknologi blockchain dan cryptocurrency, Anda cenderung menemukan whitepapers, yellowpapers, dan pitch deck. Mari kita lihat satu persatu.


Whitepaper

Whitepaper adalah dokumen pemasaran yang dimaksudkan untuk meningkatkan kesadaran akan layanan atau teknologi kepada para pembeli potensial. Whitepaper harus dengan jelas menetapkan: masalah, solusi, bagaimana token bekerja untuk memberikan solusi, tim, rencana penyebaran, dan ekonomi. Whitepaper dapat dianggap sebagai proposal.


Yellowpaper

Yellowpaper adalah versi yang lebih teknis dari whitepaper. Yellowpaper menawarkan detail ilmiah tentang teknologi dengan cara yang sangat ringkas. Jika Anda menganggap whitepaper sebagai proposal, kertas kuning dapat dianggap sebagai komponen kedua, yang berisi semua detail terperinci.


Litepaper

Litepaper adalah versi lebih ringkas dari whitepaper. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran singkat tentang apa yang diperlukan proyek untuk dipahami dalam waktu yang lebih singkat.


Pitch Deck

Pitch deck adalah dek presentasi yang digunakan untuk menyajikan ide atau bisnis kepada audiens, biasanya investor. Salah satu aspek terpenting dari pitch deck yang efektif adalah mengaturnya sesuai dengan audiens dan forum yang akan disajikan. Dokumen ini biasanya memiliki fokus yang lebih berat pada bahan visual, seperti maket.


Arsitektur Blockchain

Blok, penambang, dan node adalah tiga elemen utama blockchain.


Blok

Blockchain adalah rantai blok yang berisi informasi. Blok genesis adalah tautan pertama dalam rantai. Setiap blok baru dalam rantai terhubung ke blok sebelumnya.


Data yang disimpan di dalam blok tergantung pada jenis blockchain. Misalnya, blok Bitcoin terdiri dari informasi tentang pengirim, penerima, dan jumlah bitcoin yang akan ditransfer.


Hash juga merupakan bagian dari blok. Ini dapat dianggap sebagai sidik jari unik untuk setiap blok. Ini secara unik mengidentifikasi blok dan semua isinya. Akibatnya, setiap perubahan dalam blok akan memodifikasi hash setelah blok dibuat.


Hash diperlukan untuk mengidentifikasi perubahan pada persimpangan. Jika sidik jari blok berubah, itu bukan lagi blok yang sama. Oleh karena itu, semua blok berisi hash dari blok sebelumnya.


Ingat, setiap blok berisi:

  1. Data

  2. Hash

  3. Hash dari blok sebelumnya

Komposisi inilah yang membuat blockchain aman terhadap serangan berbahaya. Bayangkan skenario di mana seorang hacker dapat mengubah data di blok kedua. Akibatnya, hash blok juga berubah. Namun, blok ketiga masih mempertahankan hash blok kedua. Sekarang, blok ketiga dan semua blok berikutnya tidak valid karena hash blok terakhir salah. Oleh karena itu, mengubah satu blok dapat dengan cepat membuat blok berikutnya tidak valid.


Dan juga, blockchain terus diverifikasi oleh jaringan pengguna, sehingga sulit untuk diretas. Untuk blockchain yang menggunakan proof of work, 51% serangan disebabkan oleh penyerang yang menguasai lebih dari 50% kekuatan hashing.


Penambang

Proses dari setiap blok baru yang memungkinkan serangkaian transaksi berlanjut dikenal sebagai penambangan.


Setiap blok dalam blockchain memiliki nonce dan hash yang unik. Nonce adalah singkatan dari "nomor yang hanya digunakan sekali," yang merupakan angka yang ditambahkan ke blok yang sudah dihash atau sudah dienkripsi dalam blockchain yang memenuhi kendala kesulitan ketika dilakukan hashing lagi. Nonce adalah jumlah yang dipecahkan penambang blockchain untuk mendapatkan cryptocurrency. Ini juga mengacu pada hash dari blok sebelumnya dalam rantai. Pengaturan inilah yang membuat penambangan blok menjadi sulit, terutama pada rantai yang sudah besar.


Membuat perubahan ke blok mana pun sebelumnya dalam rantai mengharuskan penambangan ulang tidak hanya blok yang terkena dampak tetapi juga semua blok berikutnya. Inilah sebabnya mengapa memanipulasi teknologi blockchain sangat sulit. Namun, anggap saja "keamanan dalam matematika" karena mengidentifikasi "nonces emas" membutuhkan waktu lama dan banyak sumber daya komputasi.


Nonce emas memberikan nilai hash yang lebih rendah dari target difficulty, yang berarti memenuhi persyaratan blok berikutnya.


Ketika blok ditambang, semua node dalam jaringan mengakui perubahan, dan penambang dikompensasi atas upaya mereka.


Node

Desentralisasi adalah komponen penting dari teknologi blockchain. Rantai tidak dapat dimiliki oleh satu komputer dalam rantai. Semua jenis peralatan elektronik yang menyimpan salinan blockchain dan menjaga jaringan tetap berjalan disebut sebagai node.


Fungsi utama dari node blockchain adalah untuk memeriksa legitimasi setiap batch transaksi di jaringan, yang dikenal sebagai blok. Setiap perangkat node memiliki identifikasi unik yang memungkinkannya dikenali oleh node lain dalam jaringan. Node yang terhubung ke rantai membentuk buku besar terdistribusi.


Tiga Jenis Arsitektur Blockchain

Hanya ada tiga jenis struktur blockchain yang ada:


Arsitektur blockchain publik

Arsitektur blockchain publik berarti bahwa data dan akses ke sistem tersedia bagi siapa saja yang bersedia berpartisipasi (misalnya blockchain Bitcoin, Ethereum, dan Litecoin).


Arsitektur blockchain pribadi/privat

Berbeda dengan arsitektur blockchain publik, sistem pribadi hanya dikendalikan oleh pengguna dari organisasi tertentu atau pengguna resmi yang memiliki undangan untuk berpartisipasi. Contoh paling umum dari blockchain pribadi adalah Ripple (XRP) dan Hyperledger.


Arsitektur blockchain konsorsium

Struktur blockchain ini dapat terdiri dari beberapa organisasi. Dalam konsorsium, prosedur diatur dan dikendalikan oleh pengguna awal yang ditugaskan. Dua contoh blockchain konsorsium adalah Energy Web Foundation dan IBM Food Trust.


Protokol Konsensus

Sebelum beralih ke protokol konsensus, mari kita lihat statistik mengenai prosedur konsensus: Jika seorang peretas mendapatkan akses ke 51% atau lebih dari jaringan blockchain, mereka bisa berpotensi memanipulasi struktur pemerintahan. Ketika ini terjadi, platform dianggap diretas. Masalah serangan 51% diselesaikan dengan berbagai cara dengan berbagai jenis mekanisme konsensus yang akan kita ulas secara lebih rinci di bawah ini.


Prosedur konsensus memungkinkan semua node dalam jaringan untuk memverifikasi transaksi. Dalam sistem terdistribusi, tidak ada protokol konsensus yang sempurna. Protokol konsensus perlu melakukan trade-off antara konsistensi, ketersediaan, dan toleransi kesalahan partisi.


Selanjutnya, kita akan melihat mekanisme konsensus yang berbeda di bawah ini, yaitu proof of work, proof of stake, and proof of space.


Proof of Work

Proof of Work (PoW) adalah salah satu protokol konsensus pertama yang digunakan dalam blockchain. PoW beroperasi dengan menghitung nilai hash dan memvalidasi transaksi sampai nilai hash berisi sejumlah nol trailing. PoW membutuhkan orang-orang yang memiliki komputer dalam jaringan untuk memecahkan masalah matematika yang kompleks untuk dapat menambahkan blok ke rantai. Memecahkan masalah dikenal sebagai penambangan, dan 'penambang' biasanya diberi reward atas pekerjaan mereka dalam cryptocurrency.


Namun, penambangan adalah tugas yang sulit. Tantangan matematika hanya dapat diselesaikan melalui trial and error, dengan peluang 1 dari 5,9 triliun untuk berhasil. Ini membutuhkan sejumlah besar daya komputasi, yang mengkonsumsi sejumlah besar energi. Ini berarti bahwa manfaat penambangan harus melampaui biaya komputer dan listrik yang digunakan untuk menyalakannya karena satu komputer akan memakan waktu bertahun-tahun untuk memecahkan masalah matematika.


Selain itu, ketika jaringan berkembang, akan menjadi semakin sulit untuk menghasilkan keuntungan.


Bitcoin dan Litecoin adalah dua cryptocurrency terkemuka yang menggunakan PoW.


Gambaran Umum PoW

  • Proof of Work adalah algoritma konsensus yang dirancang untuk buku besar publik tanpa izin (permissionless public ledgers).

  • Struktur linier digunakan untuk mewakili blok. Satu set transaksi diwakili oleh setiap blok.

  • Teka-teki kriptografi untuk menemukan bilangan bulat acak yang mengarah ke hash dengan sejumlah nol di depan adalah semua tentang penambangan bitcoin.

  • Kunci publik dan pribadi yang dikeluarkan untuk setiap pengguna digunakan untuk memvalidasi dan menandatangani setiap transaksi.


Proof of Stake

Kemudian jaringan blockchain memasukkan algoritma konsensus validasi "Proof of Stake", di mana anggota harus memiliki saham di blockchain – biasanya dengan memiliki beberapa cryptocurrency – memenuhi syarat untuk memilih, memverifikasi, dan memvalidasi transaksi. Karena tidak diperlukan penambangan, ini menghemat sejumlah besar daya komputasi. Dengan model PoS, validator dipilih dan blok ditetapkan. Validator blockchain adalah seseorang yang bertanggung jawab untuk memverifikasi transaksi pada blockchain. Setelah diverifikasi, transaksi kemudian ditambahkan ke buku besar yang terdistribusi. Untuk memvalidasi blok, penambang harus menyisihkan sebagian dari cryptocurrency mereka. Jika penambang berhasil memvalidasi transaksi, mereka akan menerima saham yang mereka tawarkan pada awalnya, ditambah biaya transaksi tertentu.


PoS juga dipandang memiliki resiko yang lebih kecila dalam hal potensi penambang untuk menyerang jaringan, karena kompensasi dirancang sedemikian rupa sehingga membuat serangan menjadi kurang menguntungkan bagi penambang.


Gambaran Umum PoS

  • Validator dipilih berdasarkan saham ekonomi mereka di jaringan.

  • Tujuannya adalah untuk meminimalkan sentralisasi pusat penambangan dan memberi semua penambang kesempatan untuk memvalidasi blok.

  • Tidak ada tantangan komputasi untuk dipecahkan; oleh karena itu ramah lingkungan.

  • Penambangan tidak memerlukan perangkat keras khusus.


Proof of Space

Proof of Space, sering dikenal sebagai PoSpace, adalah sistem konsensus jaringan yang bekerja dengan cara yang mirip dengan Proof of Work. PoSpace memvalidasi transaksi menggunakan penyimpanan disk daripada sumber daya komputasi.


PoSpace menggunakan ruang disk dan memberi penghargaan kepada penambang yang memiliki ruang disk terbesar yang dialokasikan ke blok. Struktur data ini digunakan untuk memecahkan permainan pebbling dan diimplementasikan menggunakan grafik hard-to-pebble. Istilah "pebbling" mengacu pada tindakan menyimpan nilai hash induk.


Plot dihasilkan secara acak untuk mewakili semua solusi yang mungkin untuk masalah ini. Plot ini disimpan pada disk dan diselesaikan menggunakan metode yang dikenal sebagai algoritma Shabal. Struktur algoritma tersebut adalah konteks untuk perhitungan Shabal: Ini berisi nilai menengah dan beberapa data dari blok terakhir yang dimasukkan.


Para penambang membandingkan jawaban mereka setelah mereka dihitung, dan solusi dengan kompleksitas waktu dan ruang terbaik dihargai dengan blok berikutnya.


Gambaran Umum PoSpace

  • PoSpace sangat mirip dengan PoW, kecuali bahwa penyimpanan digunakan untuk mendapatkan cryptocurrency bukan perhitungan.

  • Penggemar Blockchain melihat PoSpace sebagai alternatif yang lebih hijau karena sifat dasar dan tujuan umum dari penyimpanan dan biaya energi yang lebih rendah yang dibutuhkan oleh penyimpanan. Namun, metode ini masih dikritik karena meningkatkan permintaan penyimpanan.

  • Protokol konsensus ini sekali lagi menguntungkan para penambang dengan jumlah ruang maksimum. Ini bias sumber daya, dan oleh karena itu, penambang dengan jumlah ruang yang lebih sedikit tidak dapat berpartisipasi secara aktif. Ini adalah masalah yang bertentangan dengan konsep desentralisasi.


Bagaimana Transaksi Blockchain Bekerja?

Ada beberapa langkah yang harus dilalui transaksi sebelum ditambahkan ke blockchain, tetapi eksekusinya relatif mudah:

  1. Permintaan transaksi dimasukkan ke dalam sistem. Cryptocurrency, kontrak, catatan, atau informasi lainnya dapat terlibat dalam transaksi.

  2. Transaksi yang diminta dibroadcast melalui node ke jaringan peer-to-peer.

  3. Transaksi dan status pengguna divalidasi oleh jaringan node menggunakan algoritma.

  4. Blok baru kemudian ditambahkan ke blockchain lama setelah transaksi selesai.


Mengapa Kita Membutuhkan Blockchain?

Blockchain adalah teknologi yang menarik dan sangat berguna. Berikut adalah beberapa alasan mengapa teknologi blockchain menjadi begitu populer:


Efisiensi

Dalam industri keuangan, teknologi blockchain dapat memainkan peran penting dengan memungkinkan transaksi yang lebih cepat. Selain itu, menghilangkan kebutuhan untuk proses verifikasi, penyelesaian, dan kliring yang panjang karena semua pihak memiliki akses ke satu versi data dari buku besar.


DeFi memanfaatkan teknologi blockchain untuk memungkinkan transaksi lintas batas tanpa izin dalam aset digital, menghasilkan transaksi global yang jauh lebih cepat.


Sebaliknya, pembayaran global melalui CeFi jauh lebih lambat, karena pembayaran harus melewati rantai perantara sebelum mencapai penerima.


Keandalan

Identitas pihak yang berkepentingan disertifikasi dan diverifikasi menggunakan blockchain. Ini menghilangkan kemungkinan catatan duplikat, dan juga menurunkan tarif dan mempercepat transaksi.


Sebaliknya, pemeriksaan KYC (Know Your Customer) dan AML (Anti-Money Laundering) di lembaga keuangan tradisional dapat memakan waktu lebih lama dan menunda transaksi.


Contoh Kasus Penggunaan Blockchain

Contoh kasus penggunaan blockchain terus berkembang. Berikut adalah dua aplikasi komersial:


Kontrak Cerdas

Tujuan utama dari program komputer yang dikenal sebagai "kontrak pintar" adalah untuk mengotomatisasi pelaksanaan ketentuan kontrak ketika keadaan membutuhkannya. Kode komputer menggunakan perintah "when/if/then" untuk memastikan bahwa semua pihak menerima hadiah atau penalti yang diinginkan oleh kontrak. Banyak sektor sekarang menggunakan kontrak cerdas untuk berbagai fungsi yang sebelumnya diatur oleh kontrak kertas.


Keamanan siber

Karena daya tahan, keterbukaan, dan sifat terdistribusinya, blockchain sangat aman. Tidak ada database terpusat atau entitas pusat untuk diserang dengan penyimpanan blockchain. Selain itu, rumit bagi penjahat untuk mengakses informasi yang terkandung dalam blockchain karena mereka terdesentralisasi, termasuk blockchain yang dimiliki secara pribadi, dan data yang disimpan di setiap blok tidak dapat diubah.


Keterbatasan Blockchain

Meskipun blockchain menawarkan banyak keuntungan, ia memang memiliki batasan tertentu. Kelemahan utama adalah bahwa ketika jaringan menjadi terlalu ramai, blockchain dapat melambat. Juga menjadi lebih menantang untuk tumbuh karena pendekatan berbasis konsensus.


Kelemahan lain adalah bahwa data dalam blockchain tidak berubah; setelah blok dicatat, data tidak dapat diubah. Beberapa orang mungkin melihatnya sebagai tiruan yang mengharuskan pemeliharaan diri, menyiratkan bahwa pengguna harus menyimpan dompet mereka atau berisiko kehilangan akses.


Di sisi lain, keabadian juga menawarkan keuntungan, seperti efisiensi yang lebih besar. Keabadian blockchain tidak hanya menguntungkan audit. Ini juga menyediakan kemampuan baru untuk analitik, kueri, dan proses bisnis umum. Kemampuan ini membantu organisasi menghemat waktu dan uang ketika datang untuk mengaudit data aplikasi tertentu, melacak kesalahan besar, mencadangkan dan memulihkan database untuk mengambil informasi, dll.


Teknologi blockchain juga masih dalam tahap awal dan, sayangnya, tidak memiliki interoperabilitas dengan blockchain lainnya. Namun, beberapa solusi ada di cakrawala untuk mengembangkan solusi untuk masalah ini.


Bergabunglah dengan kami untuk modul berikutnya di mana kami mencakup evolusi uang dan protokol Bitcoin, di sini


Sumber: https://ardana.substack.com/p/module-2-blockchain

19 views0 comments