Poin-poin penting

  • Proof of Work (PoW) merupakan mekanisme konsensus yang dibuat untuk mencegah pembelanjaan ganda dalam sistem pembayaran digital.

  • PoW adalah bagian penting dari proses penambangan, yang menambahkan blok transaksi baru ke blockchain dan menciptakan unit mata uang kripto baru.

  • Bitcoin dan banyak mata uang kripto lainnya memilih PoW sebagai metode mengamankan jaringan dan data blockchain mereka.

Memperkenalkan

Singkatnya, Proof of Work (PoW) adalah mekanisme yang diciptakan untuk mencegah pembelanjaan ganda dalam sistem pembayaran digital. Bitcoin dan banyak mata uang kripto lainnya memilih PoW sebagai metode mengamankan jaringan dan data blockchain mereka. Mekanisme seperti ini sering disebut algoritma konsensus atau mekanisme konsensus, karena memerlukan banyak pihak untuk mencapai konsensus tanpa harus saling percaya.

Proof of Work adalah algoritma konsensus pertama yang muncul dan tetap menjadi salah satu yang paling penting bersama dengan Proof of Stake (PoS). PoW diperkenalkan oleh Satoshi Nakamoto dalam buku putih Bitcoin tahun 2008, namun teknologinya sendiri sudah ada jauh sebelum itu.

HashCash Adam Back adalah contoh awal dari algoritma Proof of Work pada hari-hari sebelum cryptocurrency. Dengan mengharuskan pengirim melakukan beberapa pekerjaan komputasi sebelum mengirim email, penerima dapat mengurangi penerimaan spam. Operasi komputasi ini hampir tidak memerlukan biaya apa pun bagi pengirim yang sah, namun sangat membutuhkan banyak sumber daya bagi pengirim email massal.

Apa itu pembelanjaan ganda?

Pembelanjaan ganda atau pembelanjaan ganda mengacu pada ketika jumlah uang yang sama dibelanjakan berkali-kali. Istilah ini digunakan hampir secara eksklusif di bidang mata uang digital – karena dalam praktiknya akan sulit untuk membelanjakan satu lembar uang tunai dua kali.

Saat membayar tunai untuk secangkir kopi, Anda akan memberikan uang tunai kepada kasir untuk dimasukkan ke dalam laci kas. Namun jika Anda ingin pergi ke kedai kopi di seberang jalan dan terus menggunakan uang tersebut untuk membayar secangkir kopi lagi, itu sama sekali tidak mungkin. Namun, dalam sistem uang digital, hal ini dimungkinkan.

Sama seperti Anda menggunakan salin dan tempel untuk menyalin file di komputer Anda. Anda dapat dengan mudah mengirimkan file yang sama melalui email ke lusinan orang. Karena mata uang digital hanyalah data, Anda perlu memastikan untuk menghindari risiko penipuan pembelanjaan ganda, yaitu menyalin dan membelanjakan mata uang yang sama di tempat berbeda. Sistem pembayaran digital yang tidak mencegah penipuan pembelanjaan ganda cepat atau lambat akan runtuh.

Untuk lebih memahami penipuan pembelanjaan ganda, lihat Penjelasan Pembelanjaan Ganda.

Mengapa Bukti Kerja diperlukan?

Jika Anda pernah membaca artikel tentang teknologi blockchain, Anda pasti tahu bahwa pengguna cryptocurrency mengirimkan transaksi ke jaringan secara terus menerus. Namun transaksi tersebut tidak langsung dianggap sah. Transaksi valid ketika dikonfirmasi dan ditambahkan ke blockchain.

Misalnya, blockchain Bitcoin beroperasi sebagai database transaksi publik (buku besar) yang dapat dilihat oleh setiap pengguna. Agar lebih mudah dibayangkan: Anda dan tiga orang teman memiliki buku catatan untuk melacak transaksi bitcoin Anda. Setiap kali seseorang dalam kelompok ingin mentransfer nilai, maka harus dicatat:

Alice membayar Bob 5 BTC; Bob membayar Carol 2 BTC,...

Namun, setiap kali Anda melakukan transaksi, Anda harus mencatat sumber dana transaksi tersebut. Jadi jika Bob membayar Carol 2 BTC, entri sebenarnya adalah sebagai berikut:

Bob membayar Carol 2 BTC yang berasal dari transaksi sebelumnya dengan Alice.

Sekarang, kami memiliki cara untuk melacak unit BTC. Jika Bob mencoba melakukan transaksi lain menggunakan 2 BTC yang sama yang baru saja dia kirim ke Carol, semua orang akan langsung mengetahuinya dan tim tidak akan mengizinkan transaksi ini ditambahkan ke buku besar karena 2 BTC tersebut sudah dikreditkan ke transaksi awal.

Namun, cara ini hanya dapat bekerja dengan baik dalam kelompok kecil. Dengan kelompok kecil dimana setiap orang saling mengenal dengan baik, akan lebih mudah untuk menyepakati siapa yang harus menambahkan transaksi ke dalam pembukuan. Bagaimana jika kita menginginkan kelompok yang terdiri dari 10.000 peserta? Menggunakan buku catatan akan sulit untuk diterapkan, karena tidak ada seorang pun yang mau mempercayakan hanya orang asing untuk mengelola buku catatan tersebut.

Di sinilah Bukti Kerja berperan. Ini memastikan bahwa pengguna tidak mengeluarkan uang yang tidak berhak mereka belanjakan. Menggunakan kombinasi teori permainan dan kriptografi, algoritma PoW memungkinkan siapa pun memperbarui blockchain sesuai dengan aturan sistem.

Bagaimana cara kerja PoW?

Bayangkan buku besar dari contoh di atas adalah sebuah blockchain. Namun alih-alih menambahkan transaksi satu per satu – kami malah menggabungkannya ke dalam blok-blok. Kami mengumumkan transaksi ke jaringan dan kemudian generator blok memasukkannya ke dalam blok kandidat. Transaksi hanya akan dianggap valid ketika blok kandidat menjadi blok yang dikonfirmasi, artinya sudah ditambahkan ke database blockchain.

Proses memvalidasi transaksi dan menambahkan blok baru disebut penambangan. Memang mahal dan sulit, tapi juga membawa banyak manfaat. Hadiah blok dihasilkan dari biaya transaksi dari pengguna dan bitcoin baru yang dibuat oleh protokol.

Mekanisme Proof of Work mengharuskan penambang (pengguna yang membuat blok) untuk menginvestasikan sumber daya seperti listrik dan komputer yang kuat untuk melakukan hashing pada data calon blok mereka hingga solusi dari teka-teki tersebut ditemukan.

Men-hash data suatu blok berarti meneruskannya melalui fungsi hash untuk membuat rantai hash dari blok tersebut. String hash blok bertindak seperti "sidik jari" – ini adalah identitas untuk data masukan Anda dan unik untuk setiap blok.

Dengan kata lain, penambang harus memverifikasi dan mengumpulkan transaksi yang tertunda, mengaturnya ke dalam blok kandidat, dan memasukkan data blok tersebut ke dalam fungsi hash untuk membuat rantai hash yang valid. Jika mereka menemukan hash yang valid untuk kandidat blok mereka, mereka menyiarkannya ke jaringan, menambahkan blok tersebut ke blockchain, dan mengumpulkan hadiah penambangan.

Ketika seorang penambang menyiarkan calon blok dan rantai hash mereka ke jaringan, peserta jaringan lainnya mengulangi proses hashing untuk memverifikasi bahwa keluarannya memang valid.

Meskipun diperlukan upaya hashing yang tak terhitung jumlahnya untuk menemukan string hash yang valid, sulit bagi siapa pun untuk memastikan bahwa string hash yang dihasilkan benar. Mereka hanya mengirimkan input yang sama (memblokir data) melalui fungsi hash dan memeriksa apakah outputnya sama.

Di Proof of Work, Anda harus menyediakan data yang hashnya cocok dengan kondisi tertentu. Tapi tidak ada yang tahu bagaimana mencapai kondisi tersebut. Satu-satunya cara adalah meneruskan data Anda melalui fungsi hash dan memeriksa apakah data tersebut cocok dengan kondisi. Jika tidak, Anda harus mengubah sedikit data Anda untuk mendapatkan hash yang berbeda. Mengubah satu karakter saja dalam data Anda akan menghasilkan hasil yang sangat berbeda, jadi tidak ada cara untuk memprediksi keluarannya.

Oleh karena itu, jika Anda ingin membuat blok, Anda harus bermain tebak-tebakan. Anda biasanya mengambil informasi tentang semua transaksi yang ingin Anda tambahkan dan beberapa data penting lainnya, lalu melakukan hashing bersama-sama. Namun karena kumpulan data Anda tidak akan berubah, Anda perlu menambahkan informasi yang dapat berubah. Jika tidak, Anda akan selalu mendapatkan hash keluaran yang sama. Data variabel inilah yang kita sebut nonce. Ini adalah angka yang akan Anda ubah setiap kali mencoba, sehingga Anda akan mendapatkan hash yang berbeda setiap kali.

Singkatnya, penambangan adalah proses mengumpulkan data blockchain dan melakukan hashing bersama dengan nonce hingga Anda menemukan string hash tertentu. Jika Anda menemukan rantai hash yang memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh protokol, Anda berhak menyiarkan blok baru tersebut ke jaringan. Saat ini, peserta jaringan lainnya memperbarui blockchain mereka untuk menambahkan blok baru.

Untuk mata uang kripto utama saat ini, persyaratannya sangat sulit dipenuhi. Semakin tinggi tingkat hash pada jaringan, semakin sulit menemukan kode hash yang valid. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa blok tidak ditemukan terlalu cepat.

Seperti yang bisa dibayangkan, mencoba menebak hash dalam jumlah besar bisa menghabiskan sumber daya komputer Anda. Anda membuang-buang siklus komputasi dan listrik. Namun protokolnya akan memberi Anda imbalan berupa mata uang kripto jika Anda menemukan string hash yang valid.

Mari kita rekap apa yang kita ketahui sejauh ini:

  • Penambangan itu sulit dan mahal tetapi memberikan keamanan pada jaringan.

  • Penambang yang menghasilkan blok yang valid akan diberi hadiah mata uang kripto yang baru dirilis dan biaya transaksi.

  • Menghasilkan string hash yang valid membutuhkan waktu, namun pengguna lain dapat dengan mudah memeriksa validitasnya dengan mengulangi proses hashing.

Sederhana saja. Namun bagaimana jika Anda curang? Apa yang menghentikan Anda memasukkan sekumpulan transaksi palsu ke dalam blok dan membuat hash yang valid?

Di sinilah kriptografi kunci publik berperan. Kami tidak akan membahas terlalu banyak detail dalam artikel ini, tapi mari kita lihat Apa itu Kriptografi Kunci Publik? untuk pandangan yang lebih komprehensif. Singkatnya, ada beberapa trik kriptografi yang memungkinkan pengguna memverifikasi apakah seseorang memiliki wewenang untuk memindahkan uang yang ingin mereka belanjakan.

Saat Anda membuat transaksi, Anda menandatangani tanda tangan Anda. Siapa pun yang online dapat membandingkan tanda tangan Anda dengan kunci publik Anda dan memeriksa apakah keduanya cocok. Mereka juga akan memeriksa apakah Anda benar-benar dapat membelanjakan uang tersebut dan apakah total input Anda lebih tinggi daripada total output Anda (yaitu Anda tidak membelanjakan lebih dari yang Anda miliki).

Setiap blok yang berisi transaksi tidak valid akan ditolak secara otomatis oleh jaringan. Akan sangat mahal jika ingin berbuat curang. Anda akan menyia-nyiakan sumber daya Anda sendiri tanpa imbalan apa pun.

Itulah kelebihan Proof of Work: Anda akan dikenakan biaya jika Anda sengaja berbuat curang, namun akan menguntungkan jika Anda jujur. Jadi, setiap penambang yang waras akan mencari laba atas investasinya, sehingga mereka akan berperilaku dengan cara yang lebih mungkin menghasilkan pendapatan.

Bandingkan Dua Mekanisme Konsensus Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS)

Ada banyak algoritma konsensus selain PoW, namun salah satu yang paling populer adalah Proof of Stake (PoS). Konsep ini sudah ada sejak tahun 2011 dan telah diterapkan di Ethereum dan beberapa protokol lainnya.

Dalam sistem Proof of Stake, penambang digantikan oleh validator. Tidak ada penambangan yang terlibat dan tidak ada perlombaan untuk menebak hash. Sebaliknya, pengguna dipilih secara acak – jika mereka terpilih, mereka harus mengusulkan (atau "menempa") sebuah blok. Jika blok tersebut valid, mereka akan menerima hadiah berupa biaya dari transaksi blok tersebut.

Namun, tidak sembarang pengguna dapat dipilih – protokol memilih mereka berdasarkan beberapa faktor. Agar memenuhi syarat untuk berpartisipasi, peserta harus mengunci saham, yang merupakan jumlah pokok blockchain yang telah ditentukan. Staking itu seperti jaminan: sama seperti terdakwa memberikan sejumlah besar uang untuk memastikan mereka tidak melewatkan persidangan, validator mengunci taruhan untuk memastikan tidak ada penipuan. Jika mereka bertindak tidak jujur, saham mereka (atau sebagiannya) akan diambil.

Proof of Stake memiliki beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan Proof of Work. Keuntungan yang paling menonjol adalah jejak karbon yang lebih kecil – karena tidak diperlukan lahan pertambangan bertenaga tinggi di PoS, konsumsi listrik hanya sedikit dibandingkan dengan yang dikonsumsi di PoW.

Namun PoS tidak memiliki rekam jejak yang sama dengan PoW. Meskipun mungkin dianggap boros, penambangan adalah satu-satunya algoritma konsensus yang telah bekerja secara efektif selama lebih dari satu dekade. Sejak diluncurkan, PoW Bitcoin telah mengamankan transaksi senilai triliunan dolar. Untuk memastikan apakah PoS dapat bersaing dengan keamanannya, staking perlu diuji dengan benar dalam jangka waktu yang lama.

ringkasan

Proof of Work adalah solusi orisinal terhadap masalah pembelanjaan ganda dan telah terbukti andal dan aman. Bitcoin telah membuktikan bahwa kita tidak memerlukan entitas terpusat untuk mencegah uang yang sama dibelanjakan dua kali. Dengan penggunaan kriptografi, fungsi hash, dan teori permainan yang cerdas, peserta dalam lingkungan terdesentralisasi dapat menyepakati keadaan database keuangan.

Baca selengkapnya:

  • Apa Itu Penambangan Mata Uang Kripto dan Bagaimana Cara Kerjanya?

  • Apa itu kriptografi kunci publik?

  • Apa itu Algoritma Konsensus Blockchain?

Penafian: Konten ini diberikan kepada Anda “sebagaimana adanya” hanya untuk informasi umum dan tujuan pendidikan tanpa pernyataan atau jaminan apa pun. Hal ini tidak boleh ditafsirkan sebagai nasihat keuangan, hukum, atau nasihat profesional lainnya, juga tidak dimaksudkan sebagai rekomendasi untuk membeli produk atau layanan tertentu. Anda harus mencari nasihat Anda sendiri dari penasihat profesional yang tepat. Jika artikel dikontribusikan oleh kontributor pihak ketiga, mohon diperhatikan bahwa pandangan yang diungkapkan adalah milik kontributor pihak ketiga dan tidak mencerminkan pandangan Binance Academy. Silakan baca penafian lengkap kami di sini untuk lebih jelasnya. Harga aset digital mungkin berfluktuasi. Nilai investasi Anda mungkin turun atau naik dan Anda mungkin tidak mendapatkan kembali jumlah yang Anda investasikan. Anda sepenuhnya bertanggung jawab atas keputusan investasi Anda dan Binance Academy tidak bertanggung jawab atas kerugian apa pun yang mungkin Anda alami. Materi ini tidak boleh ditafsirkan sebagai nasihat keuangan, hukum, atau nasihat profesional lainnya. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Ketentuan Penggunaan dan Peringatan Risiko kami.