Poin-poin kunci untuk diingat

• Proof of Work (PoW) adalah mekanisme konsensus yang diciptakan untuk mencegah pengeluaran ganda dalam sistem pembayaran digital.

• PoW adalah elemen kunci dalam proses mining, yang melibatkan penambahan blok transaksi baru ke blockchain dan penciptaan unit-unit baru dari kripto.

• Bitcoin dan banyak kripto lainnya menggunakan PoW sebagai metode untuk mengamankan jaringan dan data blockchain mereka.

Pendahuluan

Singkatnya, proof of work (PoW) adalah mekanisme yang dibuat untuk mencegah double spending dalam sistem pembayaran digital. Bitcoin dan banyak kriptomata lainnya menggunakan PoW sebagai metode untuk mengamankan jaringan dan data blockchain mereka. Mekanisme-mekanisme ini sering disebut algoritme konsensus atau mekanisme konsensus, karena melibatkan beberapa pihak yang mencapai kesepakatan tanpa perlu saling percaya.

Proof of work adalah algoritme konsensus pertama yang muncul, dan hingga kini masih menjadi salah satu yang paling penting bersama proof of stake (PoS). Ia diperkenalkan oleh Satoshi Nakamoto dalam whitepaper (buku putih) Bitcoin pada tahun 2008, tetapi teknologinya dirancang jauh sebelum itu.

HashCash milik Adam Black adalah contoh algoritme proof of work yang berasal dari sebelum terciptanya kriptomata. Dengan meminta pengirim melakukan perhitungan komputasi kecil sebelum mengirim email, maka spam bisa lebih mudah ditekan. Perhitungan ini hampir tidak membutuhkan biaya bagi pengirim yang sah, berbeda dengan seseorang yang mengirim email dalam jumlah besar.

Apa itu double spending?

Double spending terjadi ketika dana dibelanjakan lebih dari satu kali. Istilah ini hampir secara eksklusif digunakan dalam konteks mata uang digital. Karena sulit untuk membelanjakan dua kali koin atau uang kertas yang sama. 

Saat Anda membayar secangkir kopi, Anda menyerahkan uang tunai kepada kasir yang kemudian akan dikunci di brankasnya. Anda tidak bisa pergi ke kafe lain dan membayar dengan uang yang sama. Namun, dalam sistem kas digital, kemungkinan seperti itu ada. 

Anda mungkin sudah pernah menduplikasi file komputer menggunakan perintah salin-tempel. Sama mudahnya bagi Anda untuk mengirim file yang sama melalui email ke puluhan orang. Karena pada dasarnya mata uang digital hanyalah data, perlu dicegah agar orang tidak bisa menyalin dan membelanjakan unit yang sama di berbagai tempat. Sistem pembayaran digital yang gagal mencegah double spending akan runtuh dalam waktu singkat.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang double spending, jangan ragu untuk membaca artikel Double spending dijelaskan.

Mengapa proof of work diperlukan?

Jika Anda sudah membaca artikel kami tentang teknologi blockchain, Anda tahu bahwa pengguna kriptomata terus-menerus menyiarkan transaksi ke jaringan. Transaksi ini tidak langsung dianggap valid. Transaksi baru dianggap valid setelah dikonfirmasi dan ditambahkan ke blockchain.

Contohnya, blockchain Bitcoin bekerja seperti basis data transaksi publik (ledger) yang bisa dilihat oleh setiap pengguna. Bayangkan: Anda dan tiga teman Anda memiliki buku catatan untuk melacak transaksi Bitcoin. Setiap kali salah satu dari Anda ingin melakukan transfer nilai, Anda menuliskannya:

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

Setiap kali Anda melakukan sebuah transaksi, Anda merujuk pada transaksi dari mana dana tersebut berasal. Jadi, jika Bob membayar Carol dengan 2 BTC, inputnya sebenarnya akan terlihat seperti berikut: 

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

Sekarang kita memiliki cara untuk melacak unit BTC. Jika Bob mencoba melakukan transaksi menggunakan 2 BTC yang sama yang baru saja ia kirim ke Carol, semua orang akan mengetahuinya. Kelompok tersebut tidak akan mengizinkan transaksi tersebut ditambahkan ke buku catatan karena 2 BTC itu sudah dibelanjakan.

Ini mungkin bisa bekerja dalam kelompok kecil. Semua orang saling mengenal dan kemungkinan besar akan sepakat tentang teman mana yang harus menambahkan transaksi ke buku catatan. Tapi bagaimana dengan kelompok yang berisi 10.000 orang? Buku catatan tidak cocok, karena tidak ada yang mau mempercayai orang asing untuk mengelolanya.

Di sinilah proof of work masuk. Mekanisme ini memastikan bahwa pengguna tidak membelanjakan uang yang tidak mereka miliki haknya. Dengan menggabungkan teori permainan dan kriptografi, algoritme PoW memungkinkan semua orang memperbarui blockchain sesuai aturan sistem.

Bagaimana cara kerja PoW?

Bayangkan buku catatan contoh di atas adalah blockchain kita. Namun, alih-alih menambahkan transaksi satu per satu, kita mengelompokkannya menjadi blok. Kami mengumumkan transaksi ke jaringan, lalu pengguna yang membuat blok akan memasukkannya ke dalam blok kandidat. Transaksi hanya akan dianggap valid setelah blok kandidat tersebut menjadi blok terkonfirmasi, artinya blok itu telah ditambahkan ke blockchain.

Proses validasi transaksi dan penambahan blok baru disebut penambangan (mining). Ini mahal dan sulit, tetapi juga bisa memberi kepuasan. Imbalan blok terdiri dari biaya transaksi pengguna dan bitcoin baru yang diciptakan oleh protokol. 

Mekanisme proof of work mengharuskan seorang penambang (pengguna yang membuat blok) menginvestasikan sumber daya seperti listrik dan daya komputasi untuk melakukan hashing data pada blok kandidatnya sampai ditemukan solusi untuk sebuah teka-teki.

Meng-hash data sebuah blok berarti memasukkannya ke dalam fungsi hash untuk menghasilkan hash blok. Hash blok ini adalah “sidik jari digital”: ia mengidentifikasi data masukan Anda dan unik untuk setiap blok.

Dengan kata lain, seorang penambang harus memeriksa dan mengumpulkan transaksi yang masih menunggu, menyusunnya menjadi blok kandidat, lalu meneruskan data blok tersebut melalui fungsi hash untuk membuat hash yang valid. Jika mereka berhasil menemukan hash valid untuk blok kandidat mereka, mereka menyiarkannya ke jaringan, menambahkan blok tersebut ke blockchain, dan mengumpulkan imbalan penambangan.

Saat seorang penambang menyiarkan blok kandidat dan hash-nya ke jaringan, peserta jaringan lainnya mengulangi proses hashing untuk memverifikasi bahwa keluarannya benar-benar valid. 

Meskipun dibutuhkan tak terhitung banyak upaya untuk menemukan hash yang valid, siapa pun bisa dengan mudah memastikan bahwa hash yang dihasilkan itu benar. Caranya cukup dengan memasukkan masukan yang sama (data blok) ke dalam fungsi hash dan mengecek apakah keluarannya sama.

Dalam proof of work, Anda harus menyediakan data yang hasil hashing-nya memenuhi kondisi tertentu. Namun, Anda tidak tahu cara mencapainya. Satu-satunya opsi Anda adalah memasukkan data Anda ke dalam fungsi hash dan memeriksa apakah hasilnya sesuai dengan kondisi. Jika tidak, Anda perlu sedikit mengubah data agar mendapatkan hash yang berbeda. Jika Anda mengubah hanya satu karakter saja dalam data, hasilnya akan benar-benar berbeda. Jadi, tidak ada cara untuk memprediksi hasilnya.

Jadi, untuk bisa membuat sebuah blok, Anda perlu bermain tebak-tebakan. Umumnya, Anda mengambil informasi dari semua transaksi yang ingin Anda tambahkan dan data penting lainnya sebelum meng-hash semuanya. Karena kumpulan data Anda tidak berubah, Anda harus menambahkan sebuah variabel ke dalam kumpulan tersebut. Jika tidak, Anda akan selalu mendapatkan hash yang sama sebagai keluarannya. Variabel itu adalah nonce. Ini adalah angka yang berubah setiap kali mencoba, sehingga Anda memperoleh hash yang berbeda setiap kali.

Singkatnya, penambangan adalah proses mengumpulkan data blockchain dan melakukan hashing dengan nonce sampai Anda menemukan hash tertentu. Jika Anda menemukan hash yang memenuhi kondisi yang ditetapkan oleh protokol, Anda akan diberi hak untuk menyiarkan blok baru ke jaringan. Peserta jaringan lainnya akan memperbarui blockchain mereka untuk memasukkan blok baru tersebut.

Untuk kripto yang paling penting, kondisi-kondisi ini sangat sulit untuk dipenuhi. Semakin tinggi tingkat hashing pada sebuah jaringan, semakin sulit menemukan hash yang tepat. Ini membantu memastikan bahwa blok tidak ditemukan terlalu cepat.

Seperti yang bisa Anda bayangkan, mencoba menebak jumlah hash yang sangat besar itu sangat mahal bagi komputer Anda. Selain membuang sumber daya perangkat, Anda juga membuang listrik. Itulah sebabnya protokol akan memberi Anda imbalan berupa kriptomata jika Anda menemukan hash yang benar.

Mari rangkum apa yang sudah kita ketahui sejauh ini:

• Penambangan itu sulit dan mahal, tetapi memastikan keamanan jaringan.

• Penambang yang berhasil menghasilkan blok yang valid akan diberi imbalan berupa kriptomata yang baru diterbitkan dan biaya transaksi.

• Menghasilkan hash yang valid butuh waktu, tetapi pengguna lain dapat dengan mudah memverifikasi validitasnya dengan mengulang proses hashing.

Sampai sekarang semuanya baik. Tapi bagaimana jika Anda mencoba curang? Apa yang mencegah Anda memasukkan transaksi palsu ke dalam blok sebelum menghasilkan hash yang valid?

Di sinilah kriptografi kunci publik berperan. Kami tidak akan membahasnya secara mendetail di sini, tetapi Anda tetap bisa membaca Apa itu kriptografi kunci publik? untuk mempelajari lebih lanjut. Singkatnya, ada teknik kriptografis yang cerdas yang memungkinkan siapa pun memverifikasi apakah seseorang berhak memindahkan dana yang mereka coba belanjakan.

Saat Anda membuat sebuah transaksi, Anda menandatanganinya. Siapa pun yang ikut berpartisipasi dalam jaringan dapat membandingkan tanda tangan Anda dengan kunci publik Anda untuk memverifikasi apakah keduanya cocok. Mereka juga akan mengecek apakah Anda benar-benar dapat membelanjakan dana Anda, serta memastikan bahwa jumlah input Anda lebih besar daripada jumlah output Anda (yaitu Anda tidak membelanjakan lebih dari yang Anda miliki).

Setiap blok yang berisi transaksi tidak valid akan otomatis ditolak oleh jaringan. Curang akan membuat Anda mengeluarkan banyak uang. Selain membuang sumber daya, Anda juga tidak akan mendapatkan imbalan.

Di sinilah letak keindahan proof of work: kejujuran lebih menguntungkan daripada kecurangan. Setiap penambang yang rasional akan mencari keuntungan atas investasi, sehingga mereka cenderung berperilaku dengan cara yang lebih mungkin menghasilkan pendapatan.

Proof of work (PoW) dan proof of stake (PoS)

Ada banyak algoritme konsensus selain PoW, tetapi salah satu yang paling populer adalah proof of stake (PoS). Konsep ini bermula pada 2011 dan telah diterapkan pada Ethereum serta beberapa protokol lainnya.

Dalam proof of stake (PoS), para miner digantikan oleh validator. Tidak ada penambangan dan tidak ada perlombaan untuk menemukan hash yang benar. Sebagai gantinya, pengguna dipilih secara acak: jika mereka terpilih, mereka harus mengusulkan (atau “menggarap/forging”) sebuah blok. Jika blok tersebut valid, mereka akan menerima imbalan yang terdiri dari biaya transaksi pada blok tersebut.

Tidak semua orang bisa dipilih; protokol mempertimbangkan beberapa parameter untuk menentukan pilihannya. Agar dapat dipilih, peserta harus mengunci stake, yaitu jumlah yang telah ditentukan sebelumnya dari mata uang asli (native) blockchain. Stake bekerja seperti jaminan: sama seperti pihak yang bertahan menyetorkan uang dalam jumlah besar untuk mencegah mereka menghindari persidangan, validator mengunci stake agar tidak curang. Jika mereka bertindak secara tidak jujur, seluruh stake mereka (atau sebagian) akan diambil.

Proof of stake (PoS) memiliki keunggulan dibanding proof of work (PoW). Yang paling menonjol adalah berkurangnya jejak karbon. Karena tidak perlu memiliki farm penambangan berdaya besar untuk PoS, listrik yang dikonsumsi hanya merupakan sebagian kecil dari yang digunakan pada PoW. 

Namun, PoS tidak memiliki prestasi yang sama seperti PoW. Walaupun bisa dianggap sebagai pemborosan, penambangan adalah satu-satunya algoritme konsensus yang telah diuji sejak lebih dari satu dekade. Sejak diluncurkan, PoW Bitcoin telah mengamankan transaksi bernilai miliaran dolar. Untuk memastikan bahwa PoS bersaing dalam hal keamanan dengan PoW, staking harus diuji dengan skala besar secara tepat.

Kesimpulan

Proof of Work adalah solusi asli untuk masalah double spending dan sejak itu telah membuktikan keandalan serta keamanannya. Bitcoin membuktikan bahwa kita tidak memerlukan entitas terpusat untuk mencegah dana dibelanjakan lebih dari sekali. Dengan penggunaan kriptografi, fungsi hash, dan teori permainan yang cerdas, peserta dalam lingkungan yang terdesentralisasi dapat sepakat mengenai kemajuan status sebuah basis data finansial.

Untuk informasi lebih lanjut

• Apa itu penambangan kriptomata dan bagaimana cara kerjanya?

• Apa itu kriptografi kunci publik?

• Apa itu algoritme konsensus blockchain?

Pemberitahuan penolakan tanggung jawab dan peringatan mengenai risiko: Konten ini disajikan “apa adanya” hanya untuk tujuan informasi umum dan pendidikan, tanpa pernyataan atau jaminan dalam bentuk apa pun. Konten ini tidak boleh ditafsirkan sebagai nasihat keuangan, hukum, atau profesional, atau sebagai cara untuk merekomendasikan pembelian produk atau layanan tertentu. Anda perlu mencari informasi dari profesional yang sesuai sebelum mengambil keputusan. Ketika artikel ini ditulis oleh kontributor pihak ketiga, mohon perhatikan bahwa pendapat dalam artikel tidak selalu mencerminkan pendapat Binance Academy. Silakan baca penolakan tanggung jawab lengkap kami di sini untuk mempelajari lebih lanjut. Harga aset digital dapat berfluktuasi. Nilai investasi Anda bisa naik atau turun, dan Anda mungkin tidak mendapatkan kembali jumlah yang Anda investasikan. Anda bertanggung jawab sepenuhnya atas keputusan investasi Anda, dan Binance Academy tidak bertanggung jawab atas kerugian yang mungkin Anda alami. Konten ini tidak boleh ditafsirkan sebagai nasihat keuangan, hukum, atau profesional. Untuk informasi lebih lanjut, silakan lihat Ketentuan Penggunaan dan peringatan risiko kami.