Aset digital
10 Solusi Skalabilitas Teratas untuk Jaringan Blockchain
Tambahkan Securities.io ke sumber pilihan Anda di Google
Pengembang Dapp terus mendorong batas teknologi blockchain melalui pengenalan solusi skalabilitas yang inovatif. Para pencipta cerdas ini memanfaatkan setiap metode yang mungkin saat ini untuk memastikan jaringan mereka dapat menangani tekanan dan kemacetan ekonomi digital masa kini. Menjaga blockchain Anda tetap skalabel bukanlah tugas mudah ketika ada miliaran transaksi yang terjadi.
The Varied Approaches
Metode untuk memastikan skalabilitas yang memadai beragam, mulai dari mengubah kode sumber hingga menumpuk satu protokol di atas protokol lain. Dengan pemikiran itu, berikut adalah 10 solusi skalabilitas teratas untuk jaringan blockchain.
New Consensus Mechanisms
Di puncak daftar adalah pengenalan mekanisme konsensus baru. Jarang terlihat blockchain proof-of-work seperti Bitcoin atau Ethereum V1. Sistem ini tetap sangat aman namun sering kekurangan kinerja dibandingkan blockchain paling canggih saat ini. Opsi-opsi ini menghilangkan PoW dan penambang serta menggantikan tugas tersebut dengan protokol staking.
Fitur staking memungkinkan pengguna mengunci token mereka dalam dompet jaringan untuk mengamankan jaringan. Proses ini sederhana dan memberikan pendapatan pasif kepada pengguna jaringan tanpa harus membeli rig penambangan yang mahal atau mempelajari keterampilan teknis baru seperti pemrograman. Jaringan PoS kini lebih populer karena mereka sering menawarkan transaksi yang lebih baik dan memerlukan jauh lebih sedikit energi untuk beroperasi.
Jaringan PoS terus berkembang, dan kini jaringan DPoS (Delegated Proof of Stake) menjadi opsi populer bagi para pedagang. Sistem ini menurunkan persyaratan staking dengan memungkinkan pengguna mendelegasikan token mereka kepada yang melakukan staking. Pendekatan ini meningkatkan kinerja dengan mengurangi jumlah node yang diperlukan untuk menyelesaikan transaksi. Perlu dicatat, umum bagi sistem ini memanfaatkan node yang telah diverifikasi untuk mengimbangi desentralisasi yang lebih rendah.
Layer 2 Protocols
Solusi Layer 2 merupakan salah satu cara terbaik untuk meningkatkan kinerja jaringan tanpa mengubah jaringan secara langsung. Hal utama yang perlu dipahami tentang solusi layer 2 adalah bahwa mereka adalah jaringan terpisah yang dirancang untuk meningkatkan kinerja blockchain lain. Protokol seperti Lightning Network pada Bitcoin dan FUEL pada Ethereum telah membantu raksasa ini tetap menjadi opsi yang layak.
Solusi layer 2 terbaik memanfaatkan layer 1 untuk keamanan sambil memigrasikan komputasi dan transaksi secara sementara di luar rantai. Struktur ini mengurangi kemacetan jaringan utama. Jenis solusi layer 2 yang paling umum adalah sidechain dan saluran pembayaran.
-
Sumber: X @lightning
Sidechain dirancang untuk berjalan paralel dengan solusi layer 1. Mereka biasanya menangani tugas seperti eksekusi kontrak pintar sementara validasi diserahkan kepada node layer 1. Solusi saluran pembayaran pada layer 1 seperti Lightning Network memperkenalkan gerbang langsung yang menawarkan transaksi tak terbatas dengan biaya rendah, dengan data diposting ke jaringan utama setelah saluran ditutup.
Kekurangan protokol layer 2 adalah banyak yang mengurangi desentralisasi karena strukturnya. Misalnya, Lightning Network mengurangi desentralisasi Bitcoin dengan menggunakan operator saluran terpusat. Operator saluran dapat memungkinkan dana Anda mengalir melalui mereka, yang jauh lebih terpusat dibandingkan dengan jaringan utama Bitcoin.
Hard Forks
Ketika komunitas pengembang tidak dapat memutuskan cara meningkatkan kinerja, hal itu kadang berujung pada hard fork. Hard fork adalah perubahan total dalam pemrograman jaringan yang mengharuskan node meninggalkan jaringan asli dan mengunduh perangkat lunak baru untuk mulai berkomunikasi dengan jaringan baru. Persyaratan untuk menghentikan penambangan blockchain lama menjadikan hard fork proses yang kontroversial dan seringkali menantang bagi komunitas blockchain.
-
Bitcoin Cash (BCH) Hashrate, Sumber: coinwarz.com
Sebuah platform dapat memilih untuk melakukan hard fork karena berbagai alasan termasuk kinerja, keamanan, atau fungsionalitas. Secara khusus, salah satu hard fork paling terkenal adalah fiasco Bitcoin Cash. Komunitas Bitcoin berperang mengenai perubahan ukuran blok 1MB. Perdebatan menjadi begitu panas sehingga komunitas akhirnya terpecah, dengan pihak yang mendukung ukuran blok lebih besar menciptakan Bitcoin Cash dan yang menolak tetap pada Bitcoin core.
Gaya hard fork ini menjadi kurang sering karena proyek-proyek telah memperkenalkan berbagai strategi untuk mencegah perpecahan kontroversial tersebut. Salah satu teknologi utama yang digunakan saat ini untuk mencegahnya adalah DAO (Decentralized Autonomous Organizations). Protokol ini memungkinkan komunitas mengajukan proposal dan memilih perubahan yang akan diimplementasikan.
ZK roll-ups
Teknologi ZK memungkinkan pengguna memverifikasi kepemilikan aset atau informasi tertentu tanpa mengungkapkan identitas atau detail lebih lanjut tentang barang atau akun yang dimiliki. Zero Knowledge, nama protokol ini, merujuk pada kontrol privasi tambahan yang dimilikinya. Sementara itu, istilah roll-up mengacu pada cara protokol ini menggabungkan data transaksi menjadi satu blok.
Manuver ini secara signifikan mengurangi kemacetan pada mainnet. Keunggulan utama ZK-rollup adalah peningkatan skalabilitas tanpa mengorbankan keamanan atau desentralisasi. Solusi skalabilitas yang dilengkapi ZK-roll-up menyediakan sejumlah data minimal ke mainchain hanya untuk memastikan validitas dan keaslian.
Kontrak pintar khusus ditugaskan untuk melakukan roll-up data. Jaringan ZK roll-up asli mengirimkan data yang sangat terkompresi ke mainnet. Gaya roll-up ini menjaga komputasi tetap di jaringan layer 2 yang memungkinkan kinerja lebih tinggi tanpa mengorbankan keamanan. Selain itu, pendekatan ini terbukti menjadi cara yang sangat baik untuk meningkatkan throughput dengan menggunakan solusi layer 2.
Optimistic Roll-up
Bentukkan roll-up populer lainnya yang digunakan saat ini adalah optimistic roll-up. Sistem ini berfungsi seperti pendahulunya kecuali mereka melakukan roll-up data dengan asumsi informasi tersebut benar. Selanjutnya, ada periode di mana node mana pun dapat menantang data dalam blok.
Optimistic roll-up menawarkan beberapa keunggulan utama karena skalabilitas dan kemampuan yang lebih cepat. Mereka juga dapat menangani komputasi kontrak pintar tingkat lanjut. Sebaliknya, roll-up tradisional terbatas pada fungsionalitas kontrak pintar dasar. Saat ini, Optimism dan Arbitrum adalah dua solusi skalabilitas teratas yang memanfaatkan teknologi ini dengan hasil yang luar biasa.
Sharding
Sharding adalah metode populer untuk meningkatkan skalabilitas pada basis data bisnis dan baru-baru ini menemukan tempatnya dalam ekonomi blockchain. Istilah sharding diciptakan oleh Google untuk menggambarkan struktur dan fitur produk Big Table mereka. Sharding merujuk pada pemecahan basis data menjadi ukuran lebih kecil dan menyimpan informasi di beberapa lokasi.
Analogi terbaik untuk menjelaskan cara kerjanya adalah membayangkan sebuah cermin yang pecah menjadi serpihan. Setiap serpihan disimpan di server terpisah yang meningkatkan skalabilitas dengan memungkinkan komputasi dan data beroperasi serta berkembang secara linier. Solusi ini membantu menyelesaikan masalah basis data yang terus berkembang dan waktu tambahan yang diperlukan untuk mengantri mereka.
Jaringan yang di-shard dapat menghitung aplikasi secara paralel sehingga jauh lebih cepat dibandingkan opsi komputasi tunggal. Beberapa blockchain saat ini menggunakan teknologi ini. Kelemahan utama sharding adalah ketergantungan pada sumber daya off-chain tambahan untuk mempertahankan jaringan.
Segregated Witness (SegWit)
Konsep penggunaan Segwit untuk menskalakan Bitcoin muncul di pasar pada tahun 2015. Solusi skalabilitas ini diperkenalkan oleh Blockstream dan mendapat dukungan kuat dari Bitcoin Core. Segwit (Segregated Witness) bekerja dengan memisahkan data tanda tangan dari data validasi setiap transaksi secara sementara sebelum menambahkannya di akhir transaksi.
Perlu dicatat, manuver ini memungkinkan blockchain memfokuskan upaya komputasi sementara data yang dihapus tetap terpisah hingga diperlukan kembali setelah komputasi selesai. Penghapusan data tanda tangan atau saksi membantu meningkatkan jumlah data transaksi yang dapat dikirim dalam blok blockchain.
Peningkatan Segwit dirancang untuk memperbaiki jaringan Proof-of-Work seperti Bitcoin. Peningkatan ini juga memungkinkan integrasi Lightning Network, yang selanjutnya mengurangi kemacetan Bitcoin. Saat ini, Segwit menjadi protokol inti bagi pengguna Bitcoin di seluruh dunia. Menariknya, ruang tambahan yang diciptakan oleh peningkatan ini telah menghasilkan fungsionalitas baru untuk Bitcoin berupa token BRC-20.
Modular Design
Masa depan Blockchain dapat bersifat modular. Untuk memahami mengapa blockchain modular begitu penting, Anda perlu memahami perbedaan antara jaringan monolitik dan modular. Blockchain monolitik adalah jaringan tradisional yang berusaha menangani semua tugas utama pada satu jaringan.
Tugas-tugas ini meliputi validasi, komputasi, ketersediaan data, eksekusi kontrak pintar, dan konsensus. Struktur ini berarti node tunggal biasanya menangani banyak tugas seperti validasi dan eksekusi kontrak pintar. Persyaratan setiap node untuk memvalidasi dan mengeksekusi merugikan kinerja jaringan monolitik.
Modular Scaling
Blockchain modular meningkatkan kinerja dengan menghapus salah satu komputasi ini dari jaringan utama. Pada kebanyakan jaringan, eksekusi kontrak pintar atau proses lanjutan lainnya dapat memakan daya dan waktu yang signifikan. Dapat dikatakan bahwa Ethereum adalah yang pertama kali mencoba struktur ini karena memiliki lapisan terpisah untuk eksekusi kontrak pintar yang disebut Ethereum Virtual Machine (EVM).
Perlu dicatat, saat ini ada lebih banyak blockchain modular yang masuk ke pasar dibandingkan opsi monolitik. Jaringan yang mudah dibuat dan sangat berguna ini semakin populer karena proses onboarding dan kinerjanya yang lebih baik. Salah satu keunggulan utama yang dimanfaatkan blockchain modular adalah penggunaan standar dan kumpulan alat yang tersedia secara mudah.
Pada tahun 2020, jaringan SKALE memperkenalkan desain modular pada struktur blockchain. Format baru ini memungkinkan interoperabilitas yang lebih tinggi dan mengurangi hambatan bagi pengembang Dapp dalam proses onboarding. Pengembang memperoleh kemampuan untuk menyebarkan kreasi mereka di beberapa rantai atau bahkan pada sub-jaringan yang disebut Skale chain dan hub. Saat ini, Skale masih menjadi blockchain modular utama dalam hal volume pengguna.
Block size
Bertahun-tahun sebelum solusi layer 2 tersedia, terdapat banyak perdebatan tentang bagaimana blockchain dapat meningkatkan kinerja. Salah satu opsi paling populer adalah meningkatkan ukuran blok. Ukuran blok mengacu pada jumlah data yang terkandung dalam setiap blok di blockchain.
Sebagai contoh, Bitcoin memiliki ukuran blok 1MB yang memungkinkannya menangani sekitar 7 transaksi per detik. Jika digandakan, jaringan dapat mempertahankan 14 tps tanpa perlu peningkatan atau solusi lapisan kedua. Menariknya, perdebatan ukuran blok Bitcoin pernah menjadi isu di masa lalu.
Konsep peningkatan ukuran blok memicu pertumbuhan terus-menerus dalam fitur-fitur ini. Bahkan Bitcoin Cash, yang terbentuk dari hard fork Bitcoin akibat perdebatan ukuran blok, melihat jaringannya melakukan hard fork untuk ukuran blok yang lebih besar hanya beberapa bulan setelah penciptaannya. Selain itu, ukuran blok yang lebih besar mengurangi jumlah orang yang memiliki perangkat keras yang diperlukan untuk berpartisipasi dalam jaringan. Alasan‑alasan inilah yang membuat banyak orang menjauh dari peningkatan ukuran blok secara terus‑menerus.
Directed Acyclic Graph (DAG)
Metode lain untuk menskalakan jaringan adalah menggunakan teknologi DAG (Directed Acyclic Graph). Istilah DAG merujuk pada basis data yang alih-alih transaksi terakhir berkomunikasi dengan aksi yang dikonfirmasi akhir, semua transaksi dapat berkomunikasi. Pendekatan ini berarti tidak ada siklus untuk validasi. Dengan cara ini, jaringan dapat dipikirkan lebih seperti pohon daripada rantai.
Alasan mengapa blockchain memanfaatkan teknologi ini adalah untuk mengurangi jumlah blok yang tidak masuk ke rantai. Blok-blok ini disebut orfan, dan dapat menurunkan kinerja melalui kemacetan. Perlu dicatat, saat Anda meningkatkan ukuran blok dan frekuensinya, Anda secara tidak sengaja menciptakan lebih banyak orfan.
DAG menciptakan lingkungan yang lebih menguntungkan yang mengurangi pembuatan orfan sekaligus memungkinkan skalabilitas lebih tinggi. Karena semua blok dapat merujuk pada ujung graf, penambang dapat merujuk pada seluruh rantai alih-alih harus melanjutkan dari blok terakhir ke belakang. Pendekatan ini sangat kontras dengan struktur proof of work asli namun memberikan kinerja yang lebih baik.
Hashgraph Networks
Jaringan Hashgraph secara teknis bukan blockchain namun menawarkan perlindungan jaringan terdesentralisasi yang sama. Mirip dengan teknologi DAG, semua node jaringan berkomunikasi satu sama lain secara bebas bukan secara berurutan kronologis. Dalam jaringan hashgraph, node membagikan data mereka dengan node acak lainnya sebagai cara memastikan semua peserta mendapatkan akses ke informasi.
Keunggulan utama gaya buku besar terdistribusi ini adalah kemampuan menciptakan transaksi terurut menggunakan cap waktu yang dapat diverifikasi tanpa bergantung pada protokol pihak ketiga. Selain itu, jaringan ini menawarkan kontrol privasi yang lebih bagi pengguna. Saat ini, Hedera adalah jaringan hash utama yang beroperasi di sektor blockchain.
Blockchains Need Scalability to Survive
Pengembang blockchain saat ini memahami pentingnya skalabilitas. Mereka terus mendorong batas teknologi ini untuk memberikan kinerja dan fitur yang lebih baik. Solusi skalabilitas di atas adalah yang paling populer namun bukan satu‑satunya pilihan. Anda dapat mengharapkan munculnya solusi yang lebih cerdas dan kreatif seiring teknologi blockchain semakin menjadi arus utama.
