Ringkasan
Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS) adalah dua mekanisme konsensus yang paling umum, dan mata uang kripto arus utama menggunakannya untuk memastikan keamanan jaringan mereka sendiri.
Bitcoin menggunakan bukti kerja untuk memverifikasi transaksi dan memastikan keamanan jaringan. Selain itu, bukti kerja dapat mencegah masalah pembelanjaan ganda. Keamanan blockchain dijaga oleh peserta yang disebut "penambang" yang bersaing satu sama lain menggunakan kekuatan komputasi untuk mendapatkan hak mengonfirmasi blok baru dan memperbarui blockchain. Penambang yang sukses diberi hadiah Bitcoin oleh jaringan. Mulai Desember 2021, penambang akan menerima hadiah blok sebesar 6,25 Bitcoin untuk setiap blok Bitcoin yang berhasil ditambang, ditambah biaya transaksi.
Perbedaan utama antara Proof of Work dan Proof of Stake adalah cara validator transaksi blok dipilih. Proof of Stake adalah alternatif paling populer untuk Proof of Work dan merupakan mekanisme konsensus yang dirancang untuk memperbaiki keterbatasan Proof of Work, seperti masalah skalabilitas dan konsumsi energi. Peserta dalam bukti kepemilikan, yang disebut "validator", tidak perlu menggunakan perangkat keras yang kuat untuk bersaing mendapatkan kesempatan memverifikasi blok, namun cukup mempertaruhkan (mengunci) mata uang kripto asli blockchain. Jaringan kemudian memilih pemenang berdasarkan jumlah mata uang kripto yang dipertaruhkan dan memberi penghargaan kepada pemenang dengan persentase biaya transaksi dari blok yang mereka verifikasi. Semakin banyak token yang dipertaruhkan, semakin besar peluang untuk menjadi validator.
Perkenalan
Untuk memastikan pertukaran catatan dalam rantai blok. Salah satunya adalah mekanisme Proof of Work (PoW) yang muncul paling awal. Mekanisme ini diciptakan oleh Satoshi Nakamoto dan diakui sebagai salah satu alternatif paling aman. Proof of Stake (PoS) menyusul dan sekarang sangat umum di antara proyek-proyek altcoin.
Selain Bitcoin, Proof of Work juga digunakan dalam mata uang kripto utama seperti Ethereum (ETH) dan Litecoin (LTC). Sebaliknya, bukti kepemilikan digunakan untuk Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA), dan altcoin lainnya. Perlu dicatat bahwa Ethereum akan beralih dari bukti kerja ke bukti kepemilikan pada tahun 2022.
Apa itu Proof of Work (PoW) dan bagaimana cara kerjanya?
Proof of Work (PoW) adalah algoritma konsensus yang digunakan oleh jaringan Bitcoin dan banyak mata uang kripto lainnya untuk mencegah masalah pembelanjaan ganda. Satoshi Nakamoto mengusulkan konsep ini dalam buku putih Bitcoin yang dirilis pada tahun 2008.
Proof-of-work pada dasarnya menentukan cara blockchain Bitcoin mencapai konsensus terdistribusi. Ini memverifikasi transaksi peer-to-peer dengan cara yang tidak dapat dipercaya tanpa keterlibatan perantara pihak ketiga.
Dalam jaringan bukti kerja seperti Bitcoin, penambang bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi. Mereka adalah peserta dalam jaringan dan menggunakan sumber daya yang signifikan untuk memastikan kelangsungan operasi jaringan yang aman dan normal. Penambang juga bertanggung jawab atas tugas-tugas seperti membuat dan memverifikasi transaksi blok. Untuk mendapatkan hak memverifikasi blok berikutnya, penambang menggunakan perangkat keras penambangan yang sangat terspesialisasi untuk memecahkan teka-teki matematika yang rumit.
Penambang pertama yang berhasil memecahkan masalah matematika ini akan mendapatkan hak untuk menambahkan blok ke blockchain dan mendapatkan apa yang dikenal sebagai hadiah blok. Hadiah blok terdiri dari mata uang kripto yang baru dihasilkan dan biaya transaksi. Tergantung pada kondisi jaringan, jumlah cryptocurrency dalam hadiah blok juga akan bervariasi. Misalnya, seorang penambang yang berhasil menambang satu blok dari blockchain Bitcoin akan menerima hadiah sebesar 6,25 Bitcoin dan biaya transaksi untuk setiap blok (per Desember 2021). Namun karena mekanisme halving, setiap 210.000 blok (kurang lebih empat tahun), jumlah Bitcoin baru yang dihasilkan per blok akan berkurang sebesar 50%.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang model Proof of Work, silakan baca “Apa itu Proof of Work (PoW)?” 》.
Apa itu Proof of Stake (PoS) dan bagaimana cara kerjanya?
Proof of Stake (PoS) adalah algoritma konsensus yang diluncurkan pada tahun 2011. Ini merupakan alternatif dari Proof of Work dan bertujuan untuk mengatasi keterbatasan skalabilitas Proof of Work. Proof-of-stake adalah algoritma terpopuler kedua, yang digunakan oleh mata uang kripto seperti Binance Coin (BNB), Solana (SOL), dan Cardano (ADA).
Meskipun Proof-of-Work dan Proof-of-Stake memiliki tujuan yang sama untuk mencapai konsensus dalam blockchain, Proof-of-Stake menggunakan metode berbeda untuk menentukan validator transaksi blok. Tidak ada penambang di blockchain bukti kepemilikan. Validator bukti kepemilikan bersaing untuk mendapatkan hak validasi blok berdasarkan kepemilikan mata uang kripto masing-masing, daripada mengandalkan kinerja komputer.
Peserta dapat memperoleh hak verifikasi blok dengan mengunci sejumlah token dalam kontrak pintar blockchain tertentu. Proses ini disebut “mempertaruhkan.” Protokol bukti kepemilikan kemudian akan menugaskan validator untuk memvalidasi blok berikutnya. Tergantung pada jaringannya, proses pemilihan akan dilakukan secara acak atau ditentukan oleh kepemilikan (jumlah taruhan). Validator terpilih diberi imbalan berupa biaya transaksi dari blok yang mereka validasi. Secara umum, semakin banyak token yang dipertaruhkan, semakin besar peluang untuk terpilih sebagai validator.
Untuk lebih jelasnya silahkan baca “Penjelasan Detail Mengenai Proof of Stake (PoS)”.
Perbedaan antara Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS)
Meskipun keduanya termasuk dalam mekanisme konsensus yang menjamin keamanan jaringan blockchain, ada perbedaan tertentu di antara keduanya. Tentu saja, perbedaan utama antara Proof-of-Work dan Proof-of-Stake adalah cara yang dipilih untuk memverifikasi peserta transaksi baru. Untuk lebih jelasnya mari kita lihat tabel berikut ini:
Apakah Bukti Pasak lebih baik daripada Bukti Kerja?
Para pendukung Proof-of-Stake percaya bahwa Proof-of-Stake memiliki keunggulan dibandingkan Proof-of-Work, terutama dalam hal skalabilitas dan kecepatan transaksi. Beberapa orang berpendapat bahwa token bukti kepemilikan tidak terlalu berbahaya bagi lingkungan dibandingkan bukti kerja. Sebaliknya, banyak pendukung proof-of-work percaya bahwa proof-of-stake, sebagai teknologi baru, belum ditentukan potensinya dalam keamanan jaringan. Jaringan proof-of-work memerlukan dukungan sumber daya dalam jumlah besar seperti perangkat keras penambangan dan listrik. Akibatnya, biaya serangan akan lebih tinggi. Hal ini terutama berlaku untuk Bitcoin, blockchain bukti kerja terbesar.
Seperti disebutkan sebelumnya, Ethereum (ETH) akan beralih dari Proof-of-Work ke Proof-of-Stake ketika ditingkatkan ke Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 adalah peningkatan jaringan Ethereum yang telah lama ditunggu-tunggu, dirancang untuk meningkatkan kinerja jaringan dan memecahkan masalah skalabilitas. Setelah Ethereum menerapkan Proof of Stake, semua pengguna yang memegang 32 koin Ether dapat berpartisipasi dalam staking untuk menjadi validator dan menerima hadiah.
Apakah Bukti Pasak lebih baik daripada Bukti Kerja? Apa alasan cryptocurrency terbesar kedua berdasarkan kapitalisasi pasar mengadopsi mekanisme konsensus baru ini?
Risiko sentralisasi
Menambang di blockchain proof-of-work memerlukan penggunaan daya komputasi untuk berulang kali meneliti data blok hingga solusi efektif ditemukan. Menemukan solusi semakin menantang bagi mata uang kripto arus utama saat ini. Proses komputasi hash yang mendalam membutuhkan perangkat keras dan listrik yang mahal.
Oleh karena itu, beberapa penambang lebih memilih untuk memusatkan sumber daya penambangan ke dalam kumpulan penambangan untuk meningkatkan peluang mereka menerima hadiah blok. Beberapa kumpulan penambangan besar menginvestasikan jutaan dolar dan mengendalikan puluhan ribu perangkat keras penambangan sirkuit terintegrasi khusus aplikasi (ASIC) untuk menghasilkan kekuatan hash sebanyak mungkin.
Pada Desember 2021, 4 kumpulan penambangan teratas secara kolektif mengendalikan hampir 50% total kekuatan hash Bitcoin. Ketika kumpulan penambangan dimonopoli, sangat sulit bagi penggemar mata uang kripto untuk menambang blok mereka sendiri.
Jadi, seberapa terdesentralisasi penambangannya? Salah satu alasannya adalah tidak ada satu entitas pun yang memiliki kendali penuh atas validasi jaringan. Jika ini terjadi, serangan 51% mungkin terjadi dan jaringan akan kehilangan nilainya. Beberapa pihak berpendapat bahwa meskipun pertambangan masih terdesentralisasi, kondisinya sudah tidak sama lagi. Dalam arti tertentu, peralatan pertambangan dan produsen energi masih mengendalikan sumber kehidupan pertambangan, sehingga mengurangi tingkat desentralisasi keseluruhan dari blockchain yang tahan beban kerja.
Mekanisme konsensus bukti kepemilikan menggunakan pendekatan berbeda, menggantikan kekuatan penambangan dengan staking. Mekanisme ini menurunkan hambatan masuk bagi individu untuk mengonfirmasi transaksi, mengurangi ketergantungan pada lokasi, perangkat, dan faktor lainnya. Staking hanya ditentukan oleh jumlah token yang dimiliki.
Namun, sebagian besar jaringan bukti kepemilikan memerlukan node validator untuk mulai memvalidasi transaksi. Ini mungkin mahal untuk dijalankan, namun tidak sebanding dengan biaya beberapa mesin penambangan. Pengguna mempercayakan token ke verifikator tertentu, membentuk model yang mirip dengan kumpulan penambangan. Oleh karena itu, meskipun lebih mudah bagi pengguna biasa untuk berpartisipasi dalam bukti kepemilikan, hal ini masih rentan terhadap masalah sentralisasi seperti kumpulan penambangan.
Risiko keamanan
Selain risiko sentralisasi, empat kumpulan penambangan teratas mengendalikan sebagian besar kekuatan hash jaringan Bitcoin, yang meningkatkan risiko serangan sebesar 51%. Serangan 51% berarti bahwa individu atau organisasi jahat dapat melancarkan serangan keamanan pada sistem blockchain setelah mengendalikan lebih dari 50% total kekuatan hash seluruh jaringan. Penyerang akan sepenuhnya mengontrol algoritme konsensus blockchain dan melakukan tindakan jahat demi keuntungan pribadi, seperti menyebabkan masalah pembelanjaan ganda, menolak atau mengubah catatan transaksi, atau mencegah orang lain menambang. Namun, mengingat ukuran jaringan Bitcoin, kemungkinan terjadinya serangan semacam itu sangat kecil.
Sebagai perbandingan, jika seseorang menyerang blockchain bukti kepemilikan, mereka harus memiliki lebih dari 50% token di jaringan. Hal ini akan menciptakan peningkatan permintaan pasar dan harga token, serta akan menelan biaya puluhan miliar dolar. Bahkan jika serangan 51% berhasil dilakukan, nilai token yang dipertaruhkan oleh penyerang akan anjlok karena jaringan disusupi. Oleh karena itu, mata uang kripto yang menggunakan konsensus bukti kepemilikan, terutama jika mereka memiliki kapitalisasi pasar yang besar, hampir kebal terhadap serangan 51%.
Kekurangan Bukti Pasak
Banyak orang percaya bahwa Proof of Stake adalah alternatif optimal untuk Proof of Work, namun perlu dicatat bahwa algoritma Proof of Stake juga memiliki kekurangan. Dipengaruhi oleh mekanisme distribusi hadiah, semakin banyak aset yang dipertaruhkan oleh validator, semakin besar kemungkinan mereka mendapatkan kesempatan untuk memverifikasi blok berikutnya. Semakin banyak token yang dikumpulkan oleh validator, semakin banyak pula token yang dapat dipertaruhkan dan diperoleh, sehingga banyak orang yang menuduh hal ini sebagai "orang kaya semakin kaya". Karena blockchain proof-of-stake biasanya memberikan hak tata kelola kepada validator, validator yang “lebih kaya” ini juga memengaruhi hak suara jaringan.
Kekhawatiran lainnya adalah risiko keamanan yang dihadapi oleh mata uang kripto dengan kapitalisasi pasar yang lebih kecil jika menggunakan bukti kepemilikan. Seperti disebutkan di atas, cryptocurrency yang lebih populer seperti Ethereum atau Binance Coin hampir kebal terhadap serangan 51%. Namun, aset digital yang lebih kecil dengan nilai yang lebih rendah lebih rentan terhadap serangan. Seorang penyerang yang memperoleh cukup token dapat memperoleh keunggulan dalam persaingan dengan validator lainnya. Selama mereka sering terpilih sebagai validator, mereka dapat memanfaatkan sistem bukti kepemilikan. Mereka kemudian mempertaruhkan hadiah yang mereka peroleh lagi untuk meningkatkan peluang mereka terpilih di babak berikutnya.
Meringkaskan
Proof-of-work dan proof-of-stake keduanya mempunyai tempat dalam ekosistem mata uang kripto, dan mungkin sulit untuk membedakan protokol konsensus mana yang lebih efektif. Karena tingginya emisi karbon selama proses penambangan, bukti beban kerja telah dikritik, namun ini masih merupakan algoritma keamanan yang diakui untuk melindungi jaringan blockchain. Meskipun demikian, seiring dengan peralihan Ethereum dari proof-of-work ke proof-of-stake, sistem proof-of-stake akan mendapatkan daya tarik dengan lebih banyak proyek baru di masa depan.