Blockchain adalah suatu teknologi yang akan mengubah bagaimana manusia berinteraksi dan melakukan transaksi kerana teknologi ini memberikan dua nilai penting, iaitu amanah dan ketelusan. Sistem blockchain ini tidak memerlukan orang tengah, dan tidak berharap kepada orang tengah. Teknologi blockchain adalah jawapan kepada persoalan kepercayaan terhadap pihak yang kita perlu berurusan sama ada dari segi urusan kewangan, atau urusan yang lain.
Jika menggunakan teknologi blockchain, urusan akan menjadi telus kerana setiap urusan yang kita lakukan akan direkodkan di dalam blockchain dan hampir tidak dapat diubah dan ditukar. Pembaca pasti tertanya-tanya bagaimanakah sistem blockchain ini kebal dan hampir mustahil untuk digodam dan diubahsuai? Maka di sini saya akan menceritakan tentang protokol konsensus Blockchain, perkara utama yang menyebabkan blockchain teknologi itu kebal dan selamat untuk digunakan.
1 Protokol Konsensus Blockchain
Antara perkara yang menjadi teras blockchain teknologi adalah interaksi Peer-to-Peer(P2P), iaitu interaksi sesama peserta (juga disebut sebagai node) dalam rangkaian blockchain, tanpa memerlukan orang tengah. Setiap interaksi peserta dalam rangkaian blockchain akan terpapar dan dapat dilihat oleh semua peserta yang berada dalam rangkaian tersebut. Ini menunjukkan ketelusan sistem blockchain kerana semua peserta dapat akses yang sama terhadap maklumat, tanpa tapisan orang tengah, dan tanpa tegahan orang yang lebih berkuasa. Teknologi blockchain sangat mengangkat nilai egalitarian dalam applikasi yang digunakan. Ini bermakna semua peserta dalam rangkaian blockchain mempunyai kuasa yang sama.
Protokol Konsensus Blockchain adalah suatu sistem di mana persetujuan terhadap sesuatu data yang wujud di dalam blockchain adalah benar dan tepat. Dua fungsi utama protokol ini adalah untuk memastikan blok di dalam blockchain adalah satu-satunya versi data yang benar dan juga menghalang daripada blockchain ini dirosakkan, dimanipulasi dan digodam oleh pihak yang tidak bertanggungjawab. Berikut adalah 6 protokol konsensus blockchain yang terkenal.
1. Proof of Work
Protokol konsensus blockchain ini adalah protokol yang paling popular kerana ia digunakan oleh Bitcoin. Dalam sistem Proof of Work, konsensus berlaku apabila proses mining dilakukan. Mining secara asasnya adalah suatu proses pengesahan transaksi di dalam blok. Ganjaran Bitcoin akan diberikan kepada miner yang berjaya untuk menyelesaikan masalah pengesahan di dalam setiap blok. Penciptaan blok seterusnya dalam blockchain akan dilakukan oleh miner pertama yang berjaya mengesahkan transaksi di dalam blok.
Kelebihan: Sistem selamat daripada cyber-attacks kerana ia menghalang serangan distributed denial-of-service (DDoS).
Kekurangan: Menggunakan tenaga elektrik yang banyak dan memerlukan kos peralatan komputer yang mahal.
2. Proof of Stake
Proof of Stake pula adalah sistem di mana pemilik coin akan mempunyai peluang untuk dipilih membina blok yang baru di dalam blockchain berdasarkan jumlah coin yang dimiliki. Sebagai contoh, suatu pihak yang memiliki 3000 coins akan mempunyai 3 kali ganda peluang untuk membina blok seterusnya dalam blockchain berbanding orang yang hanya mempunyai 1000 coins. Pihak yang membina blok yang baru ini dinamakan validator atau forger. Selepas blok baru dibina, blok baru itu akan dimasukkan ke dalam blockchain dengan sistem pengesahan yang bergantung kepada sistem tersebut.
Sebagai contoh, dalam sistem Tendermint, pengesahan berlaku apabila majoriti daripada peserta blockchain mengesahkan transaksi, manakala dalam sistem lain pula, mungkin suatu kumpulan akan dipilih secara rawak untuk mengesahkan transaksi. Antara sistem Proof of Stake yang agak popular adalah Casper oleh Ethereum, namun ia masih belum dilaksanakan lagi ketika artikel ini ditulis.
Kelebihan: Tidak memerlukan kos tenaga elektrik yang tinggi dan kos penyediaan komputer yang mahal.
Kekurangan: Masalah Nothing-at-Stake, iaitu masalah dimana jika berlaku kegagalan konsensus, pembina blok tidak akan rugi apa pun jika pembina blok menipu dalam menetapkan versi blockchain yang pelbagai. Ini adalah masalah insentif yang masih difikirkan penyelesaiannya. Antara cadangan penyelesaiannya adalah protokol Slasher yang dicadangkan oleh Ethereum.
3. Proof of Activity
Proof of Activity pula adalah suatu sistem yang menggabungkan antara Proof of Work dan Proof of Stake. Di dalam sistem Proof of Activity, ia bermula sebagai sistem Proof of Work, di mana proses mining akan berlaku untuk menyelesaikan transaksi di dalam blok. Sistem ini hanya akan melakukan proses mining, tetapi di dalam blok tersebut tidak mempunyai sebarang transaksi. Selepas blok baru wujud, sistem akan berubah kepada Proof of Stake, di mana validator akan dipilih secara rawak untuk memasukkan blok yang baru dibina itu ke dalam blockchain. Setakat ini, hanya Decred sahaja yang menggunakan satu variasi daripada Proof of Activity.
Kelebihan: Mempunyai kelebihan kedua-dua sistem Proof of Work dan Proof of Stake
Kekurangan: Juga mempunyai kelemahan kedua-dua sistem Proof of Work dan Proof of Stake.
4. Proof of Burn
Dalam protokol ini, coins akan dihantar ke suatu alamat yang membuatkan coin tersebut tidak dapat diperolehi lagi. Proof of Burn ini dapat diibaratkan kita mengorbankan coin yang kita miliki untuk memperolehi peluang untuk membina blok seterusnya dalam blockchain. Setelah masa berlalu, kita perlu mengorbankan lebih banyak coin untuk memperoleh peluang membina blok seterusnya. Sistem ini ibarat mining kerana seiring dengan perjalanan masa, kesusahan membina blockchain akan meningkat, namun bukan dari segi kesusahan mining tetapi kita perlu mengorbankan lebih banyak coin untuk memperoleh hasil yang sama. Setakat penulisan ini, hanya Slimcoin yang menggunakan protokol konsensus ini.
Kelebihan: Alternatif yang menarik kepada Proof of Work.
Kekurangan: Membazirkan banyak sumber tanpa keperluan, dan orang yang mempunyai banyak coin untuk dikorbankan akan memperoleh kelebihan yang banyak di dalam sistem ini.
5. Proof of Capacity
Sistem ini menggunakan ruang hard drive yang anda miliki berbanding kuasa komputer anda untuk membolehkan anda mempunyai peluang untuk membina blok seterusnya dalam blockchain dan mendapat ganjaran. Jika anda melabur dalam terabytes untuk ruang hard drive, anda sebenarnya melabur dalam peluang yang lebih tinggi untuk membina blok seterusnya dalam blockchain. Antara yang menggunakan Proof of Capacity adalah Burstcoin dan Filecoin.
Kelebihan: Lebih mesra alam kerana tidak menggunakan tenaga elektrik yang tinggi untuk proses penghasilan blok dan pengesahan transaksi.
Kekurangan: Mempunyai kelemahan seperti Proof of Stake, iaitu masalah Nothing-at-Stake.
6. Proof of Elapsed Time
Protokol konsensus ini dicadangakan oleh Intel, di mana sistem ini agak serupa dengan Proof of Work, tetapi ia menggunakan tenaga elektrik yang sedikit. Intel menggunakan trusted execution environment (TEE) seperti Intel Software Guard Extensions (SGX) untuk memastikan blok dapat dibina secara rawak, tetapi tanpa penggunaan tenaga elektrik yang banyak seperti Proof of Work. Ini berdasarkan masa menunggu yang dijamin oleh TEE.
Kelebihan: Penggunaan tenaga elektrik yang kurang dan dapat diskalakan dengan besar dan cepat.
Kekurangan: Memerlukan kepercayaan kepada Intel, di mana Intel sendiri pernah memecahkan rahsia kepada NSA. Maka ini adalah sisi lain yang perlu kita lihat dalam menggunakan Proof of Elapsed Time.
Penutup
6 jenis protokol konsensus Blockchain yang telah disebutkan di atas menjamin keselamatan dan kekukuhan struktur blockchain yang dihasilkan, dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing. Maka penggunaan jenis protokol konsensus Blockchain yang tepat adalah perlu diketahui dengan jelas supaya kita dapat mengetahui had sesuatu sistem blockchain itu. Untuk para jurutera blockchain khususnya, penciptaan struktur blockhain dan protokol konsensus Blockchain adalah perlu diberi perhatian yang tinggi kerana ia menjamin integriti dalam aplikasi yang anda ingin lakukan.
References:
https://www.coindesk.com/short-guide-blockchain-consensus-protocols/
https://bitcoinmagazine.com/articles/what-proof-of-stake-is-and-why-it-matters-1377531463/
https://www.coindesk.com/information/what-is-the-difference-blockchain-and-database/
