Skalabilitas Blockchain: Pengertian, Masalah dan Solusinya

Bagaimanakah cara pemecahan masalah tentang skalabilitas Blockchain atau Blockchain Scalability? Sebelum menjawab semua itu mari kita pelajari dulu apa itu scalability, dan mengapa itu bisa terjadi.

Blockchain menjadi teknologi katalis dalam pengembangan perangkat lunak telah memperoleh daya tarik dari berbagai industri di seluruh dunia. Teknologi Blockchain menawarkan beberapa manfaat penting: otonomi, audit data, tokenisasi aset, kekekalan, transparansi, dan yang paling penting, desentralisasi.

Meskipun Blockchain mendukung dunia teknologi dalam banyak hal, namun skalabilitasnya masih kurang yang mengakibatkan latensi ketika seseorang berpikir untuk mengadopsi teknologi blockchain dalam bisnis atau startup mereka.

Blockchain adalah buku besar terdesentralisasi dan terdistribusi yang berfokus pada pemberdayaan manajemen transaksi terdesentralisasi. Dengan manajemen transaksi terdesentralisasi, setiap node dapat secara mandiri memulai transaksi sesuai dengan persyaratan yang ditetapkan oleh kontrak pintar tanpa campur tangan pihak ketiga.

Jadi, dengan peningkatan jumlah pengguna yang mengadopsi Blockchain, ada peningkatan berikutnya dalam masalah skalabilitas, yang mengakibatkan latensi transaksi. Untuk mengatasi masalah ini, ada berbagai solusi skalabilitas blockchain. Artikel ini akan mengungkap skalabilitas blockchain dan solusi fundamentalnya untuk menghilangkan latensi di Blockchain.

Apa itu Skalabilitas Blockchain?

Skalabilitas mengacu pada kemampuan sistem komputer untuk mengelola peningkatan kuantitas pekerjaan (misalnya, database atau mesin pencari). Jaringan blockchain tidak berskala secara efektif atau memiliki skalabilitas rendah dengan sejumlah besar data. Blockchain tidak memiliki upaya yang cukup untuk mengubah sistem untuk mengatasi peningkatan beban kerja, data, dan sumber daya (misalnya, daya komputasi, server, atau bandwidth).

Namun, istilah “skalabilitas” memiliki variasi implikasi yang jauh lebih besar dalam konteks Blockchain. Anehnya, kata “blockchain” belum sepenuhnya didefinisikan secara akademis. Misalnya, dalam salah satu makalah paling berpengaruh tentang skalabilitas blockchain, peningkatan apa pun pada Bitcoin dalam hal throughput, latensi, waktu bootstrap, atau biaya per transaksi disebut sebagai “penskalaan”, dan sistem blockchain berikutnya disebut sebagai terukur. .

Meskipun throughput mereka sangat bervariasi, beberapa sistem blockchain dapat dianggap “dapat diskalakan”. Penting untuk dicatat bahwa istilah “scalable” adalah frasa komparatif di Blockchain. Ketika sistem blockchain dikatakan dapat diskalakan, ia mencapai TPS yang lebih besar daripada sistem lain saat ini dengan mengubah metode konsensusnya dan menyesuaikan karakteristik sistem tertentu.

Apa Masalah Skalabilitas Blockchain?

Ketidakmampuan blockchain publik untuk menskalakan menghambat pasokan solusi optimal untuk perusahaan dan industri. Sistem yang diatur secara terpusat menopang banyak transaksi internet antara orang atau perusahaan (atau dikendalikan oleh organisasi pihak ketiga).

Bank atau penyedia kartu kredit, misalnya, dapat beroperasi sebagai perusahaan pihak ketiga dalam pelaksanaan pembayaran digital atau transaksi transfer uang antara dua entitas (atau individu). Vendor pihak ketiga membebankan biaya untuk setiap transaksi yang berhasil.

Pihak ketiga mengontrol dan mengelola hampir semua informasi pemangku kepentingan yang berpartisipasi dalam transaksi online secara terkonsolidasi. Metode ini memerlukan keterlibatan pihak ketiga untuk memastikan keamanan transaksi.

Di sisi lain, Blockchain adalah buku besar terdistribusi yang tidak dapat diubah dari transaksi yang ditandatangani secara kriptografis yang dikelola oleh jaringan peer-to-peer, di mana tidak ada pihak ketiga yang diperlukan untuk menangani informasi dan kepercayaan di antara pengguna jaringan tidak lagi menjadi masalah.

Skalabilitas telah diidentifikasi sebagai penghalang paling signifikan untuk membangun blockchain publik di banyak situasi komersial dunia nyata. Masalah skalabilitas dengan Blockchain sebagian besar muncul ketika jumlah node dan transaksi meningkat. Masalah ini ada di sistem blockchain publik utama (Bitcoin dan Ethereum) karena setiap node harus menyimpan dan menjalankan aktivitas komputasi untuk memvalidasi setiap transaksi.

Akibatnya, blockchain publik terus-menerus membutuhkan kekuatan pemrosesan yang sangat besar, konektivitas internet berkecepatan tinggi, dan ruang penyimpanan yang luas. Throughput dan latensi transaksi adalah dua ukuran kinerja blockchain yang sering diperdebatkan, dan keduanya belum mencapai tingkat Quality-of-Service (QoS) yang memadai di banyak blockchain publik baru-baru ini.

Mengapa Skalabilitas Dalam Blockchain Penting?

Skalabilitas mengacu pada kapasitas jaringan untuk mempertahankan throughput transaksi yang lebih besar dan merupakan kriteria utama dalam jaringan blockchain. Akibatnya, skalabilitas sangat penting untuk pertumbuhan Blockchain di masa depan.

Meningkatnya jumlah kasus penggunaan dan adopsi teknologi blockchain tidak dapat mengganggu kinerja blockchain yang sepenuhnya dapat diskalakan. Blockchain dengan penurunan kinerja karena peningkatan penggunaan dapat menunjukkan kurangnya skalabilitas.

Selanjutnya, dilema trilemma blockchain menunjukkan bahwa memperoleh peningkatan skalabilitas akan datang dengan mengorbankan keamanan dan desentralisasi yang menurun. Pada saat yang sama, penting untuk diingat bahwa hanya skalabilitas yang dapat memungkinkan jaringan blockchain untuk bersaing dengan sukses dengan platform tradisional yang terpusat. Jadi, apakah layak untuk membuat solusi penskalaan Blockchain yang tidak membahayakan keamanan atau desentralisasi?

Mari kita jelajahi berbagai Solusi Skalabilitas Blockchain di bagian selanjutnya.

Apa Saja Solusi Skalabilitas Blockchain?

Mempertimbangkan skalabilitas sebagai penghalang paling signifikan untuk adopsi blockchain arus utama, solusi penskalaan Blockchain yang efektif diperlukan. Saat ini, berbagai macam solusi sedang dikembangkan untuk memecahkan masalah skalabilitas blockchain.

Anehnya, jawaban atas kesulitan skalabilitas blockchain dapat dikategorikan ke dalam empat cara berbeda. Setiap kategori solusi menyediakan strategi berbeda untuk mengatasi masalah skalabilitas Blockchain.

Solusi Skalabilitas Lapisan Pertama

Jawaban paling umum untuk pertanyaan “bagaimana Kamu mengatasi masalah skalabilitas di blockchain?” akan membawa Kamu ke solusi Layer-1. Lapisan pertama, atau solusi lapisan 1, memerlukan perubahan pada perangkat lunak jaringan inti blockchain. Akibatnya, solusi lapisan 1 sering dikenal sebagai solusi penskalaan on-chain.

Solusi Layer 1 meningkatkan karakteristik dan atribut penting jaringan blockchain, seperti meningkatkan batas ukuran blok atau mengurangi waktu verifikasi blok. Sharding, Segregated Witness (SEGWIT), dan hard forking adalah tiga opsi penskalaan blockchain layer 1 yang umum.

Sharding

Sharding adalah teknik skalabilitas on-chain yang terkenal. Ini berfokus pada memecah jaringan blockchain menjadi potongan yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola yang dikenal sebagai pecahan. Jaringan kemudian akan mengeksekusi pecahan secara paralel satu sama lain.

Output pemrosesan jaringan akan meningkat dengan setiap shard menangani sebagian dari pemrosesan transaksi grup. Dengan membagi jaringan menjadi bit-bit yang lebih kecil, ia dapat bertindak sebagai jumlah dari bagian-bagiannya. Sharding secara efektif menghilangkan kebutuhan untuk mengandalkan kinerja masing-masing node untuk mencapai throughput transaksi yang lebih cepat dan lebih efisien.

Segregated Witness

Segregated Witness, atau SEGWIT, adalah kontribusi penting lainnya di antara opsi lapisan pertama untuk skalabilitas blockchain. SEGWIT adalah peningkatan protokol dalam jaringan blockchain Bitcoin yang berfokus pada perubahan cara dan struktur penyimpanan data. Ini membantu menghilangkan data tanda tangan yang terkait dengan setiap transaksi, menghasilkan peningkatan kapasitas dan ruang penyimpanan untuk transaksi.

Sangat penting untuk dicatat bahwa tanda tangan digital untuk memvalidasi kepemilikan pengirim dan ketersediaan uang tunai memakan sekitar 70% dari total ruang dalam transaksi. Penghapusan tanda tangan digital dapat membebaskan ruang tambahan untuk penambahan transaksi baru.

Hard Fork

Hard fork adalah prosedur yang berfokus pada membuat perubahan struktural atau mendasar pada properti jaringan blockchain. Hard forking, misalnya, mungkin menyiratkan peningkatan ukuran blok atau pengurangan waktu yang diperlukan untuk membuat blok. Sementara hard forking adalah prasyarat untuk solusi skalabilitas blockchain layer 1, hard fork yang kontroversial adalah pilihan yang paling produktif.

Hard fork yang bermasalah pada dasarnya menunjukkan perpecahan dalam jaringan blockchain yang lebih besar, dengan segmen komunitas tertentu yang bertentangan dengan komunitas inti pada topik tertentu. Dalam kasus seperti itu, subset dari komunitas blockchain dapat memilih untuk membuat modifikasi mendasar pada sumber yang mendasarinya.

Solusi Skalabilitas Lapisan Kedua

Kelangsungan metode penskalaan lapis pertama atau on-chain sangat bergantung pada perubahan pada jaringan blockchain utama. Namun, penelitian tentang bagaimana memecahkan tantangan skalabilitas dalam jaringan blockchain telah menghasilkan munculnya metode penskalaan off-chain.

Solusi skalabilitas lapisan kedua atau Layer 2 adalah opsi penskalaan off-chain. Solusi Layer 2 adalah protokol tambahan yang dibangun di atas Blockchain utama, dan protokol sekunder akan digunakan untuk ‘membongkar’ transaksi dari Blockchain utama.

Akibatnya, solusi layer 2 dapat memainkan peran penting dalam mengatasi tantangan kemacetan ruang dan jaringan. Saluran status dan rantai off-side adalah contoh populer dari solusi lapis kedua.

State Channels

State Channels adalah inklusi tipikal di antara solusi layer 2 untuk skalabilitas blockchain. Saluran negara memungkinkan komunikasi dua arah antara saluran transaksi off-chain dan jaringan blockchain melalui berbagai pendekatan. Akibatnya, ia berpotensi meningkatkan kecepatan dan kapasitas transaksi secara signifikan.

Sangat penting untuk dicatat bahwa saluran negara tidak memerlukan partisipasi langsung dari penambang untuk memvalidasi transaksi. Di sisi lain, saluran negara berfungsi sebagai sumber daya yang dekat dengan jaringan yang terintegrasi dengan bantuan kontrak pintar atau metode multi-tanda tangan.

Ketika transaksi atau serangkaian transaksi pada saluran negara selesai, Blockchain yang relevan mencatat ‘keadaan’ akhir dari ‘saluran’ dan setiap transaksi terkait.

Sidechains

Sidechain juga merupakan pilihan populer di antara solusi layer 2 untuk menentukan bagaimana memecahkan masalah skalabilitas di Blockchain yang Kamu pilih. Sidechain beroperasi sebagai rantai transaksional di sebelah Blockchain dalam transaksi batch besar. Dibandingkan dengan rantai utama, rantai samping menggunakan teknik konsensus yang berbeda.

Plasma

Di area solusi penskalaan leyer 2, Plasma juga merupakan solusi skalabilitas blockchain yang menonjol. Ini terutama berfokus pada pemanfaatan rantai anak yang dimulai dengan blockchain induk, dengan setiap rantai anak berfungsi sebagai blockchain terpisah. Akibatnya, Plasma dapat dibuat untuk kasus penggunaan yang melibatkan pemrosesan jenis transaksi tertentu sambil memastikan eksekusi di lingkungan yang sebanding dengan keamanan yang ditingkatkan.

Lightning Network

Lightning Network adalah contoh terkenal lainnya dari pendekatan off-chain untuk skalabilitas blockchain. Ini mengeksploitasi fungsionalitas kontrak pintar melalui saluran pribadi, di luar rantai melalui jaringan blockchain utama. Saluran off-chain mungkin memberikan transaksi yang lebih cepat dengan biaya yang lebih rendah. Yang paling signifikan, dengan mengalihkan transaksi dari rantai utama, Lightning Network mengurangi beban rantai utama. Akibatnya, pengguna tidak lagi harus membayar biaya penambangan atau menunggu lama untuk konfirmasi blokir.

Mekanisme Scalable Consensus

Pencarian Kamu untuk solusi untuk pertanyaan “bagaimana Kamu mengatasi masalah skalabilitas di blockchain?” akan membawa Kamu ke teknik konsensus yang terukur. Ada beberapa teknik konsensus yang tersedia yang dirancang untuk merampingkan pencapaian konsensus. Akibatnya, algoritme konsensus yang dapat diskalakan dapat memberikan skalabilitas dan throughput transaksi yang lebih besar. Berikut ini adalah beberapa contoh signifikan dari proses konsensus skalabel yang bertindak sebagai metode skalabilitas blockchain yang efektif:

Delegated Proof-of-Stake

DPOS, atau Delegated Proof-of-Stake, adalah teknik konsensus yang dianalogikan dengan proses demokrasi dalam mengendalikan suatu negara. Dalam hal ini, pemegang token dapat memilih validator untuk transaksi jaringan. Menurut sistem, jumlah validator yang didelegasikan dapat berkisar dari 10 hingga 100 dan bervariasi secara teratur.

Proof-of-Authority

Kamu juga dapat mempertimbangkan Proof-of-Authority sebagai opsi yang layak di antara opsi skalabilitas blockchain. Ini adalah metode konsensus yang dapat diskalakan dengan algoritme konsensus berbasis reputasi. Node yang dipilih bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi jaringan menggunakan teknik konsensus Proof-of-Authority.

Bizantium Fault Tolerance

Bizantium Fault Tolerance (BFT) teknik konsensus telah menjadi salah satu alat yang paling dapat diandalkan untuk menangani Masalah Jenderal Bizantium. BFT umumnya mengacu pada karakteristik sistem terdistribusi yang menunjukkan perlunya konsensus terus-menerus, meskipun ada banyak peserta antagonis dalam jaringan.

Scalable Distributed Ledgers

Teknologi Blockchain hanyalah bagian dari lingkungan distributed ledger technology (DLT) yang lebih besar. Bentuk lain dari distributed ledgers dapat ditemukan selain Blockchain. Kebenaran yang menarik adalah bahwa distributed ledgers seperti itu tidak menggunakan struktur data yang sama dengan Blockchain untuk mengatur informasi menjadi serangkaian blockchain.

Kesimpulan

Permintaan yang terus meningkat untuk aplikasi blockchain telah menghasilkan tantangan skalabilitas yang signifikan. Lebih banyak peserta dan transaksi dapat menyumbat jaringan blockchain, membatasi kemampuannya untuk melakukan transaksi.

Sementara beberapa elemen yang mungkin menyumbat skalabilitas blockchain, sejumlah besar solusi skalabilitas blockchain memberikan bantuan yang sangat dibutuhkan. Solusi penskalaan Blockchain dari berbagai bentuk, seperti solusi layer 1, solusi layer 2, metode konsensus yang dapat diskalakan, dan DAG, memberikan jawaban yang efektif untuk kesulitan skalabilitas blockchain.

5/5 - (200 votes)
Share Jika Bermanfaat Ya 🙂

Leave a Comment