Pengantar Penskalaan
Dalam modul ini, kita akan mengeksplorasi konsep dasar penskalaan dalam konteks blockchain dan mata uang kripto. Kami akan menyelidiki tantangan skalabilitas dan kebutuhan akan solusi inovatif. Anda akan memperoleh pemahaman mengapa penskalaan sangat penting untuk pertumbuhan dan adopsi jaringan blockchain, dan kami akan memperkenalkan berbagai solusi penskalaan dan manfaatnya.
Apa itu Lapisan 1 di Kripto?
Dalam konteks teknologi blockchain, Lapisan 1 (L1) mengacu pada protokol dasar atau blockchain yang mendasarinya. Ini adalah lapisan utama dari blockchain yang menetapkan aturan dasar dan protokol sistem. Dalam istilah yang lebih sederhana, Lapisan 1 mengacu pada jaringan blockchain utama yang bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi, memelihara buku besar, dan membuat blok baru.
Protokol lapisan 1 sering disebut sebagai protokol 'lapisan dasar' karena berfungsi sebagai fondasi seluruh jaringan blockchain. Protokol-protokol ini dapat dianggap sebagai blok bangunan mendasar dari blockchain, menyediakan fungsi-fungsi penting seperti mekanisme konsensus, validasi blok, dan fitur keamanan.
Salah satu fitur utama protokol Lapisan 1 adalah kemampuannya untuk memproses transaksi secara terdesentralisasi dan tidak dapat dipercaya. Hal ini dicapai melalui penggunaan mekanisme konsensus, yang memungkinkan node dalam jaringan mencapai konsensus mengenai validitas transaksi tanpa memerlukan otoritas terpusat.
Salah satu protokol Layer 1 yang paling terkenal adalah Bitcoin, yang telah beroperasi sejak tahun 2009. Protokol Layer 1 populer lainnya termasuk Ethereum, Bitcoin Cash, dan Litecoin. Masing-masing protokol ini memiliki fitur dan karakteristik uniknya sendiri, seperti waktu blok, ukuran blok, dan throughput transaksi, yang menentukan kinerja keseluruhannya.
Protokol lapisan 1 biasanya dirancang agar aman dan tidak dapat diubah, artinya setelah suatu transaksi dikonfirmasi dan ditambahkan ke blockchain, transaksi tersebut tidak dapat diubah atau dihapus. Hal ini menjadikannya ideal untuk kasus penggunaan yang mengutamakan transparansi, keamanan, dan kekekalan, seperti dalam transaksi keuangan, manajemen rantai pasokan, dan sistem pemungutan suara.
Meskipun protokol Lapisan 1 sangat kuat, mereka juga memiliki beberapa keterbatasan, seperti masalah skalabilitas. Seiring bertambahnya jumlah transaksi di jaringan, waktu dan biaya yang diperlukan untuk memproses transaksi dapat meningkat secara signifikan. Hal ini mengarah pada pengembangan solusi penskalaan Lapisan 2.
Apa itu Lapisan 2 di Kripto?
Solusi penskalaan Lapisan 2 adalah protokol off-chain yang dibangun di atas blockchain Lapisan 1 untuk meningkatkan skalabilitas dan throughputnya tanpa mengorbankan keamanan. Solusi lapisan 2 dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti pembayaran, kontrak pintar, dan pertukaran terdesentralisasi. Dengan memindahkan beberapa pemrosesan transaksi ke luar rantai, solusi Lapisan 2 dapat secara signifikan mengurangi jumlah transaksi yang perlu diproses di blockchain utama, sehingga menghasilkan transaksi yang lebih cepat dan lebih murah.
Salah satu solusi penskalaan Lapisan 2 yang paling populer adalah Lightning Network, yang awalnya dikembangkan untuk Bitcoin namun sejak itu telah diadaptasi untuk mata uang kripto lainnya juga. Lightning Network memungkinkan transaksi instan dan berbiaya rendah dengan menciptakan saluran pembayaran antar pengguna, memungkinkan mereka bertransaksi off-chain tanpa harus menunggu konfirmasi di blockchain utama.
Contoh lain dari solusi Layer 2 adalah Plasma, yang dikembangkan oleh Vitalik Buterin dan Joseph Poon. Plasma menggunakan struktur sidechain seperti pohon untuk memproses transaksi di luar rantai dan secara berkala melakukan ringkasan transaksi ini ke blockchain utama. Hal ini memungkinkan transaksi dalam jumlah besar untuk diproses dengan tetap menjaga keamanan blockchain utama.
Saluran negara adalah jenis lain dari solusi Lapisan 2 yang memungkinkan transaksi off-chain antar pengguna. Saluran negara bekerja dengan membuat saluran pribadi antara dua pengguna, memungkinkan mereka bertransaksi secara off-chain tanpa melibatkan blockchain utama. Setelah saluran ditutup, keadaan akhir saluran tersebut dikomit ke blockchain utama, memastikan keamanan transaksi.
Solusi Rollup adalah jenis solusi Layer 2 terbaru yang mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir. Rollup menggunakan kontrak pintar untuk mengelompokkan transaksi di luar rantai dan kemudian secara berkala melakukan ringkasan transaksi ini ke blockchain utama. Ada dua jenis rollup: ZK-rollup, yang menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk membuktikan validitas transaksi off-chain, dan rollup optimis, yang menganggap transaksi tersebut valid kecuali terbukti sebaliknya.
Solusi Lapisan 2 memiliki beberapa keunggulan dibandingkan solusi Lapisan 1. Pertama, mereka dapat secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan throughput blockchain tanpa mengorbankan keamanan. Mereka juga dapat mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan kecepatan transaksi sehingga lebih praktis untuk penggunaan sehari-hari. Selain itu, solusi Lapisan 2 dapat dibangun di atas blockchain Lapisan 1 mana pun, yang berarti solusi tersebut dapat digunakan untuk menskalakan mata uang kripto apa pun.
Namun, solusi Layer 2 juga memiliki beberapa kelemahan. Pertama, peraturan ini mungkin rumit dan sulit diterapkan, sehingga membatasi penerapannya. Selain itu, karena solusi Lapisan 2 bergantung pada pemrosesan off-chain, solusi tersebut mungkin kurang aman dibandingkan solusi Lapisan 1, sehingga dapat membuatnya rentan terhadap serangan. Terakhir, karena solusi Lapisan 2 dibangun di atas blockchain Lapisan 1, solusi tersebut dibatasi oleh kapasitas blockchain yang mendasarinya.
Apa itu Solusi Penskalaan?
Dalam dunia mata uang kripto, salah satu tantangan terbesar yang dihadapi teknologi blockchain adalah skalabilitas. Skalabilitas mengacu pada kemampuan jaringan blockchain untuk menangani transaksi dalam jumlah besar secara tepat waktu dan hemat biaya. Seiring dengan meningkatnya popularitas aplikasi berbasis blockchain, permintaan akan pemrosesan transaksi yang lebih cepat dan efisien juga meningkat. Di sinilah solusi penskalaan berperan.
Solusi penskalaan adalah teknologi yang beroperasi di atas protokol blockchain untuk meningkatkan kecepatan dan efektivitas blockchain yang mendasarinya. Solusi ini dirancang untuk mengatasi tantangan skalabilitas dengan memproses transaksi di luar mainnet. Hal ini membantu meringankan beban pada jaringan blockchain utama dan mengurangi biaya transaksi, sekaligus menjaga keamanan dan integritas blockchain.
Tujuan dari solusi penskalaan adalah untuk memungkinkan jaringan blockchain memproses volume transaksi yang lebih tinggi tanpa mengorbankan kecepatan, biaya, atau keamanan. Dengan memindahkan beberapa pekerjaan pemrosesan ke solusi Layer-2, jaringan blockchain utama dapat fokus pada fungsi intinya, sambil tetap mendapatkan keuntungan dari efisiensi tambahan dan skalabilitas dari solusi ini.
Garis Waktu Penskalaan Masalah dan Solusi
Sejak awal, penskalaan telah menjadi masalah penting yang dihadapi industri blockchain. Bitcoin, jaringan blockchain pertama, hanya dapat menangani transaksi per detik (TPS) dalam jumlah terbatas. Keterbatasan ini telah menjadi penghalang yang signifikan dalam penerapannya, karena konfirmasi transaksi memerlukan waktu beberapa menit, sehingga memperlambat waktu pemrosesan dan biaya yang tinggi. Masalah ini telah mendorong pengembangan berbagai solusi penskalaan, beberapa di antaranya akan kita bahas di bagian ini.
Salah satu solusi penskalaan paling awal adalah peningkatan ukuran blok. Bitcoin awalnya memiliki batas ukuran blok sebesar 1MB, yang kemudian ditingkatkan menjadi 2MB. Namun, pendekatan ini memiliki keterbatasan, karena blok yang lebih besar memerlukan lebih banyak ruang penyimpanan, sehingga meningkatkan biaya pengoperasian sebuah node dan berpotensi mengarah pada sentralisasi. Komunitas Bitcoin juga terpecah mengenai pendekatan ini, yang mengarah pada terciptanya jaringan bercabang yang disebut Bitcoin Cash, yang meningkatkan ukuran blok menjadi 8 MB.
Solusi penskalaan lainnya dikenal sebagai Lightning Network, yang pertama kali diusulkan pada tahun 2015 oleh Joseph Poon dan Thaddeus Dryja. Lightning Network beroperasi di atas blockchain Bitcoin dan memungkinkan pengguna melakukan transaksi off-chain melalui pembuatan saluran pembayaran. Pendekatan ini secara teoritis dapat menskalakan Bitcoin hingga jutaan TPS sekaligus menjaga biaya tetap rendah.
Ethereum, jaringan blockchain terkemuka lainnya, juga menghadapi tantangan penskalaan karena popularitasnya dan meningkatnya jumlah aplikasi terdesentralisasi (dApps) yang dibangun di atasnya. Salah satu solusi pertama yang diusulkan untuk Ethereum disebut Plasma, yang bertujuan untuk meningkatkan skala jaringan dengan menciptakan beberapa rantai anak atau sidechain yang dapat memproses transaksi secara mandiri. Namun, Plasma menghadapi beberapa tantangan teknis, dan pengembangannya akhirnya dihentikan.
Solusi lain untuk menskalakan Ethereum dikenal sebagai sharding. Sharding melibatkan pembagian blockchain Ethereum menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, atau pecahan, yang dapat memproses transaksi secara mandiri, sehingga meningkatkan TPS jaringan secara keseluruhan. Ethereum saat ini sedang berupaya menerapkan sharding sebagai bagian dari peningkatan Ethereum 2.0.
Rollup adalah solusi lain untuk menskalakan Ethereum yang mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir. Rollup melibatkan penggabungan beberapa transaksi menjadi satu transaksi yang diproses di blockchain Ethereum, mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan dan meningkatkan TPS. Rollup selanjutnya dapat diklasifikasikan menjadi optimis dan ZK-Rollup, bergantung pada teknologi dasar yang digunakan.
Solusi penskalaan yang dikenal sebagai Optimistic Rollups pertama kali diusulkan oleh Plasma Group pada tahun 2018. Rollup Optimis memungkinkan penggabungan beberapa transaksi menjadi satu transaksi, yang diproses secara off-chain, sehingga mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan dan meningkatkan TPS. Transaksi tersebut kemudian dikumpulkan dan diposting ke blockchain Ethereum, memungkinkan transaksi yang lebih cepat dan lebih murah sambil tetap menjaga keamanan dan desentralisasi dari blockchain yang mendasarinya.
ZK-Rollup adalah jenis rollup lain yang menggunakan bukti Zero-Knowledge (ZK) untuk menggabungkan transaksi menjadi satu transaksi. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan pemrosesan off-chain dan memungkinkan lebih banyak transaksi diproses dalam satu blok dengan tetap menjaga keamanan dan desentralisasi blockchain. ZK-Rollups pertama kali diperkenalkan oleh Matter Labs pada tahun 2019 dan telah mendapatkan perhatian yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.
Perbandingan antara Layer-1 dan Layer-2
Lapisan 1 dan Lapisan 2 keduanya merupakan konsep penting dalam ekosistem blockchain. Setiap lapisan memiliki tujuan tertentu, dan kedua lapisan tersebut bekerja sama untuk menyediakan jaringan blockchain yang skalabel dan efisien. Di sini kita akan membandingkan kedua lapisan tersebut, menyoroti kekuatan dan kelemahan masing-masing.
Lapisan 1 adalah lapisan dasar dari blockchain. Ini terdiri dari protokol inti blockchain dan bertanggung jawab untuk mengelola mekanisme konsensus, memvalidasi transaksi, dan menjaga status blockchain. Lapisan 1 adalah tempat mata uang kripto asli dari blockchain dikeluarkan dan tempat semua transaksi diproses. Bitcoin, Ethereum, dan blockchain besar lainnya beroperasi pada Lapisan 1.
Layer 2 dibangun di atas Layer 1 dan menyediakan fungsionalitas tambahan ke jaringan blockchain. Ini dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain dengan melepas beberapa pemrosesan dari Lapisan 1. Solusi Lapisan 2 mencakup saluran negara, plasma, rollup, dan sidechains.
Mekanisme konsensus Lapisan 1, seperti proof-of-work (PoW) atau proof-of-stake (PoS), memastikan integritas dan kekekalan blockchain. Lapisan 1 juga terdesentralisasi, artinya tidak ada satu entitas pun yang dapat mengendalikan jaringan. Hal ini menjadikan Layer 1 ideal untuk menyimpan aset bernilai tinggi dan melakukan transaksi yang memerlukan tingkat keamanan tinggi.
Namun, kekuatan pemrosesan yang diperlukan untuk mempertahankan mekanisme konsensus tinggi, sehingga membatasi throughput jaringan. Hal ini membuat Lapisan 1 kurang efisien dan kurang terukur dibandingkan solusi Lapisan 2. Lapisan 1 juga memiliki biaya transaksi yang lebih tinggi dibandingkan Lapisan 2, sehingga kurang menarik untuk pembayaran mikro dan transaksi bernilai rendah lainnya.
Solusi lapisan 2, di sisi lain, dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain. Dengan melepas sebagian pemrosesan dari Lapisan 1, Lapisan 2 dapat memproses transaksi lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah. Lapisan 2 juga memungkinkan fungsionalitas kontrak pintar yang lebih kompleks yang tidak mungkin dilakukan pada Lapisan 1 karena kapasitas pemrosesannya yang terbatas.
Solusi Lapisan 2 dapat memproses jumlah transaksi per detik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan Lapisan 1. Hal ini menjadikan Layer 2 ideal untuk kasus penggunaan yang memerlukan throughput transaksi tinggi, seperti game online atau perdagangan frekuensi tinggi. Lapisan 2 juga memiliki biaya transaksi yang lebih rendah dibandingkan Lapisan 1, sehingga lebih cocok untuk pembayaran mikro dan transaksi bernilai rendah lainnya.
Keamanan solusi Lapisan 2 bergantung pada keamanan Lapisan 1, dan Lapisan 1 yang disusupi dapat memengaruhi keamanan Lapisan 2. Lapisan 2 juga memerlukan asumsi kepercayaan tambahan dibandingkan dengan Lapisan 1, karena pemrosesan ditangani oleh kumpulan node yang lebih kecil atau entitas tepercaya. Hal ini membuat Layer 2 kurang cocok untuk menyimpan aset bernilai tinggi atau melakukan transaksi yang memerlukan tingkat keamanan tinggi.
Solusi Penskalaan Lapisan-2
Solusi penskalaan lapisan-2 adalah jenis solusi penskalaan populer yang beroperasi di atas jaringan blockchain utama. Solusi ini bertujuan untuk mengatasi tantangan skalabilitas dengan memproses transaksi di luar mainnet. Dengan melakukan hal tersebut, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, sekaligus mengurangi beban pada jaringan blockchain utama.
Salah satu contoh solusi penskalaan Layer-2 adalah Zero-knowledge rollup (ZK-Rollups), yang akan dibahas secara mendalam sepanjang kursus ini. ZK-Rollups menggunakan teknik kriptografi yang disebut zero-knowledge proofs untuk menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu transaksi tunggal, yang kemudian dikirim ke jaringan blockchain utama. Hal ini membantu mengurangi jumlah transaksi yang perlu diproses oleh jaringan utama, dengan tetap menjaga keamanan dan integritas blockchain.
Contoh lain dari solusi penskalaan Layer-2 adalah Optimistic Rollup. Rollup Optimis bekerja dengan memproses transaksi di luar rantai, dan kemudian mengirimkan ringkasan transaksi tersebut ke jaringan blockchain utama. Ringkasan ini kemudian diverifikasi oleh jaringan utama, memastikan bahwa transaksi akurat dan aman. Dengan memproses transaksi secara off-chain, Optimistic Rollup dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, sekaligus mengurangi biaya bahan bakar yang terkait dengan transaksi tersebut.
Manfaat menggunakan Solusi Lapisan-2
Solusi lapisan-2 menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan jaringan blockchain tradisional. Berikut adalah beberapa keuntungan paling signifikan:
Peningkatan Transaksi per Detik (TPS): Solusi lapisan-2 dapat memproses volume transaksi per detik yang jauh lebih tinggi dibandingkan jaringan blockchain tradisional. Dengan memproses transaksi di luar mainnet, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, yang sangat penting untuk aplikasi berbasis blockchain yang memerlukan pemrosesan transaksi yang cepat dan andal.
Menurunkan Biaya Bahan Bakar: Biaya bahan bakar mengacu pada biaya transaksi yang harus dibayar pengguna untuk menggunakan jaringan blockchain. Salah satu keuntungan utama dari solusi Layer-2 adalah solusi ini dapat mengurangi biaya bahan bakar yang terkait dengan transaksi secara signifikan. Dengan memproses transaksi secara off-chain, solusi Layer-2 dapat mengurangi beban pada jaringan blockchain utama, sehingga menurunkan biaya bahan bakar bagi pengguna.
Keamanan yang Terpelihara: Solusi lapisan-2 dirancang untuk menjaga keamanan dan integritas blockchain yang mendasarinya. Dengan menggunakan teknik kriptografi seperti bukti tanpa pengetahuan dan komputasi yang dapat diverifikasi, solusi Layer-2 dapat memastikan bahwa transaksi akurat dan aman, bahkan ketika diproses di luar mainnet.
Jaringan Khusus Aplikasi: Solusi lapisan-2 dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain. Misalnya, beberapa solusi Lapisan-2 dirancang khusus untuk aplikasi keuangan terdesentralisasi (DeFi), sementara solusi lainnya dirancang untuk token non-fungible (NFT) atau aplikasi game. Hal ini memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi yang lebih efisien dan terspesialisasi di atas jaringan blockchain.
Perbandingan solusi penskalaan Layer-2 dan Layer-1
Solusi penskalaan lapisan-1 dan solusi penskalaan lapisan-2 adalah dua pendekatan berbeda untuk mengatasi tantangan skalabilitas dalam jaringan blockchain. Sementara solusi Layer-1 fokus pada peningkatan jaringan blockchain utama itu sendiri, solusi Layer-2 beroperasi di atas jaringan utama dan memproses transaksi secara off-chain. Berikut ini gambaran lebih dekat perbandingan kedua solusi tersebut:
Kecepatan dan Efisiensi
Solusi Layer-2 dapat memproses volume transaksi per detik yang lebih tinggi dibandingkan solusi Layer-1. Dengan memproses transaksi secara off-chain, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, yang sangat penting untuk aplikasi berbasis blockchain yang memerlukan pemrosesan transaksi yang cepat dan andal.
Keamanan
Solusi Layer-1 dan Layer-2 dirancang untuk menjaga keamanan dan integritas blockchain yang mendasarinya. Namun, solusi Layer-2 mengandalkan teknik kriptografi seperti bukti tanpa pengetahuan dan komputasi yang dapat diverifikasi untuk memastikan bahwa transaksi akurat dan aman, bahkan ketika diproses di luar mainnet.
Biaya Bahan Bakar
Biaya bahan bakar adalah biaya transaksi yang harus dibayar pengguna untuk menggunakan jaringan blockchain. Solusi lapisan-2 dapat mengurangi biaya bahan bakar secara signifikan karena memproses transaksi secara off-chain dan mengurangi beban pada jaringan utama. Sebaliknya, solusi lapisan-1 mungkin memerlukan biaya bahan bakar yang lebih tinggi untuk mengakomodasi peningkatan pemrosesan transaksi di jaringan utama.
Fleksibilitas
Solusi Layer-2 lebih fleksibel dibandingkan solusi Layer-1 dalam hal penyesuaian untuk aplikasi spesifik. Solusi lapisan-2 dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain, memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi yang lebih efisien dan terspesialisasi di atas jaringan blockchain.
Kompleksitas
Solusi Layer-2 seringkali lebih kompleks daripada solusi Layer-1, karena memerlukan infrastruktur tambahan dan teknik kriptografi untuk memproses transaksi off-chain. Kompleksitas tambahan ini dapat mempersulit pengembang untuk membangun aplikasi di atas solusi Layer-2.
Interoperabilitas
Solusi Layer-1 bisa lebih dapat dioperasikan dibandingkan solusi Layer-2, karena solusi tersebut beroperasi langsung pada jaringan blockchain utama. Hal ini memudahkan jaringan blockchain yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain dan bagi pengguna untuk memindahkan aset antar jaringan yang berbeda. Sebaliknya, solusi lapisan-2 mungkin memerlukan infrastruktur interoperabilitas tambahan untuk memfasilitasi transaksi lintas rantai.
Highlight
- Solusi penskalaan bertujuan untuk meningkatkan kecepatan dan efektivitas jaringan blockchain.
- Solusi penskalaan adalah teknologi yang beroperasi di atas protokol blockchain untuk mengatasi tantangan skalabilitas jaringan blockchain.
- Contoh solusi penskalaan Lapisan-2 mencakup Zero-knowledge rollup (ZK-Rollups) dan Optimistic Rollup.
- Solusi lapisan-2 menawarkan peningkatan transaksi per detik, biaya bahan bakar yang lebih rendah, keamanan yang terjaga, dan jaringan khusus aplikasi.
- Solusi Layer-2 menawarkan kecepatan dan efisiensi yang lebih tinggi, pengurangan biaya bahan bakar, peningkatan fleksibilitas, dan dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain, sedangkan solusi Layer-1 lebih dapat dioperasikan dan mungkin memerlukan kompleksitas yang lebih rendah.
Pengantar Penskalaan
Dalam modul ini, kita akan mengeksplorasi konsep dasar penskalaan dalam konteks blockchain dan mata uang kripto. Kami akan menyelidiki tantangan skalabilitas dan kebutuhan akan solusi inovatif. Anda akan memperoleh pemahaman mengapa penskalaan sangat penting untuk pertumbuhan dan adopsi jaringan blockchain, dan kami akan memperkenalkan berbagai solusi penskalaan dan manfaatnya.
Apa itu Lapisan 1 di Kripto?
Dalam konteks teknologi blockchain, Lapisan 1 (L1) mengacu pada protokol dasar atau blockchain yang mendasarinya. Ini adalah lapisan utama dari blockchain yang menetapkan aturan dasar dan protokol sistem. Dalam istilah yang lebih sederhana, Lapisan 1 mengacu pada jaringan blockchain utama yang bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi, memelihara buku besar, dan membuat blok baru.
Protokol lapisan 1 sering disebut sebagai protokol 'lapisan dasar' karena berfungsi sebagai fondasi seluruh jaringan blockchain. Protokol-protokol ini dapat dianggap sebagai blok bangunan mendasar dari blockchain, menyediakan fungsi-fungsi penting seperti mekanisme konsensus, validasi blok, dan fitur keamanan.
Salah satu fitur utama protokol Lapisan 1 adalah kemampuannya untuk memproses transaksi secara terdesentralisasi dan tidak dapat dipercaya. Hal ini dicapai melalui penggunaan mekanisme konsensus, yang memungkinkan node dalam jaringan mencapai konsensus mengenai validitas transaksi tanpa memerlukan otoritas terpusat.
Salah satu protokol Layer 1 yang paling terkenal adalah Bitcoin, yang telah beroperasi sejak tahun 2009. Protokol Layer 1 populer lainnya termasuk Ethereum, Bitcoin Cash, dan Litecoin. Masing-masing protokol ini memiliki fitur dan karakteristik uniknya sendiri, seperti waktu blok, ukuran blok, dan throughput transaksi, yang menentukan kinerja keseluruhannya.
Protokol lapisan 1 biasanya dirancang agar aman dan tidak dapat diubah, artinya setelah suatu transaksi dikonfirmasi dan ditambahkan ke blockchain, transaksi tersebut tidak dapat diubah atau dihapus. Hal ini menjadikannya ideal untuk kasus penggunaan yang mengutamakan transparansi, keamanan, dan kekekalan, seperti dalam transaksi keuangan, manajemen rantai pasokan, dan sistem pemungutan suara.
Meskipun protokol Lapisan 1 sangat kuat, mereka juga memiliki beberapa keterbatasan, seperti masalah skalabilitas. Seiring bertambahnya jumlah transaksi di jaringan, waktu dan biaya yang diperlukan untuk memproses transaksi dapat meningkat secara signifikan. Hal ini mengarah pada pengembangan solusi penskalaan Lapisan 2.
Apa itu Lapisan 2 di Kripto?
Solusi penskalaan Lapisan 2 adalah protokol off-chain yang dibangun di atas blockchain Lapisan 1 untuk meningkatkan skalabilitas dan throughputnya tanpa mengorbankan keamanan. Solusi lapisan 2 dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti pembayaran, kontrak pintar, dan pertukaran terdesentralisasi. Dengan memindahkan beberapa pemrosesan transaksi ke luar rantai, solusi Lapisan 2 dapat secara signifikan mengurangi jumlah transaksi yang perlu diproses di blockchain utama, sehingga menghasilkan transaksi yang lebih cepat dan lebih murah.
Salah satu solusi penskalaan Lapisan 2 yang paling populer adalah Lightning Network, yang awalnya dikembangkan untuk Bitcoin namun sejak itu telah diadaptasi untuk mata uang kripto lainnya juga. Lightning Network memungkinkan transaksi instan dan berbiaya rendah dengan menciptakan saluran pembayaran antar pengguna, memungkinkan mereka bertransaksi off-chain tanpa harus menunggu konfirmasi di blockchain utama.
Contoh lain dari solusi Layer 2 adalah Plasma, yang dikembangkan oleh Vitalik Buterin dan Joseph Poon. Plasma menggunakan struktur sidechain seperti pohon untuk memproses transaksi di luar rantai dan secara berkala melakukan ringkasan transaksi ini ke blockchain utama. Hal ini memungkinkan transaksi dalam jumlah besar untuk diproses dengan tetap menjaga keamanan blockchain utama.
Saluran negara adalah jenis lain dari solusi Lapisan 2 yang memungkinkan transaksi off-chain antar pengguna. Saluran negara bekerja dengan membuat saluran pribadi antara dua pengguna, memungkinkan mereka bertransaksi secara off-chain tanpa melibatkan blockchain utama. Setelah saluran ditutup, keadaan akhir saluran tersebut dikomit ke blockchain utama, memastikan keamanan transaksi.
Solusi Rollup adalah jenis solusi Layer 2 terbaru yang mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir. Rollup menggunakan kontrak pintar untuk mengelompokkan transaksi di luar rantai dan kemudian secara berkala melakukan ringkasan transaksi ini ke blockchain utama. Ada dua jenis rollup: ZK-rollup, yang menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk membuktikan validitas transaksi off-chain, dan rollup optimis, yang menganggap transaksi tersebut valid kecuali terbukti sebaliknya.
Solusi Lapisan 2 memiliki beberapa keunggulan dibandingkan solusi Lapisan 1. Pertama, mereka dapat secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan throughput blockchain tanpa mengorbankan keamanan. Mereka juga dapat mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan kecepatan transaksi sehingga lebih praktis untuk penggunaan sehari-hari. Selain itu, solusi Lapisan 2 dapat dibangun di atas blockchain Lapisan 1 mana pun, yang berarti solusi tersebut dapat digunakan untuk menskalakan mata uang kripto apa pun.
Namun, solusi Layer 2 juga memiliki beberapa kelemahan. Pertama, peraturan ini mungkin rumit dan sulit diterapkan, sehingga membatasi penerapannya. Selain itu, karena solusi Lapisan 2 bergantung pada pemrosesan off-chain, solusi tersebut mungkin kurang aman dibandingkan solusi Lapisan 1, sehingga dapat membuatnya rentan terhadap serangan. Terakhir, karena solusi Lapisan 2 dibangun di atas blockchain Lapisan 1, solusi tersebut dibatasi oleh kapasitas blockchain yang mendasarinya.
Apa itu Solusi Penskalaan?
Dalam dunia mata uang kripto, salah satu tantangan terbesar yang dihadapi teknologi blockchain adalah skalabilitas. Skalabilitas mengacu pada kemampuan jaringan blockchain untuk menangani transaksi dalam jumlah besar secara tepat waktu dan hemat biaya. Seiring dengan meningkatnya popularitas aplikasi berbasis blockchain, permintaan akan pemrosesan transaksi yang lebih cepat dan efisien juga meningkat. Di sinilah solusi penskalaan berperan.
Solusi penskalaan adalah teknologi yang beroperasi di atas protokol blockchain untuk meningkatkan kecepatan dan efektivitas blockchain yang mendasarinya. Solusi ini dirancang untuk mengatasi tantangan skalabilitas dengan memproses transaksi di luar mainnet. Hal ini membantu meringankan beban pada jaringan blockchain utama dan mengurangi biaya transaksi, sekaligus menjaga keamanan dan integritas blockchain.
Tujuan dari solusi penskalaan adalah untuk memungkinkan jaringan blockchain memproses volume transaksi yang lebih tinggi tanpa mengorbankan kecepatan, biaya, atau keamanan. Dengan memindahkan beberapa pekerjaan pemrosesan ke solusi Layer-2, jaringan blockchain utama dapat fokus pada fungsi intinya, sambil tetap mendapatkan keuntungan dari efisiensi tambahan dan skalabilitas dari solusi ini.
Garis Waktu Penskalaan Masalah dan Solusi
Sejak awal, penskalaan telah menjadi masalah penting yang dihadapi industri blockchain. Bitcoin, jaringan blockchain pertama, hanya dapat menangani transaksi per detik (TPS) dalam jumlah terbatas. Keterbatasan ini telah menjadi penghalang yang signifikan dalam penerapannya, karena konfirmasi transaksi memerlukan waktu beberapa menit, sehingga memperlambat waktu pemrosesan dan biaya yang tinggi. Masalah ini telah mendorong pengembangan berbagai solusi penskalaan, beberapa di antaranya akan kita bahas di bagian ini.
Salah satu solusi penskalaan paling awal adalah peningkatan ukuran blok. Bitcoin awalnya memiliki batas ukuran blok sebesar 1MB, yang kemudian ditingkatkan menjadi 2MB. Namun, pendekatan ini memiliki keterbatasan, karena blok yang lebih besar memerlukan lebih banyak ruang penyimpanan, sehingga meningkatkan biaya pengoperasian sebuah node dan berpotensi mengarah pada sentralisasi. Komunitas Bitcoin juga terpecah mengenai pendekatan ini, yang mengarah pada terciptanya jaringan bercabang yang disebut Bitcoin Cash, yang meningkatkan ukuran blok menjadi 8 MB.
Solusi penskalaan lainnya dikenal sebagai Lightning Network, yang pertama kali diusulkan pada tahun 2015 oleh Joseph Poon dan Thaddeus Dryja. Lightning Network beroperasi di atas blockchain Bitcoin dan memungkinkan pengguna melakukan transaksi off-chain melalui pembuatan saluran pembayaran. Pendekatan ini secara teoritis dapat menskalakan Bitcoin hingga jutaan TPS sekaligus menjaga biaya tetap rendah.
Ethereum, jaringan blockchain terkemuka lainnya, juga menghadapi tantangan penskalaan karena popularitasnya dan meningkatnya jumlah aplikasi terdesentralisasi (dApps) yang dibangun di atasnya. Salah satu solusi pertama yang diusulkan untuk Ethereum disebut Plasma, yang bertujuan untuk meningkatkan skala jaringan dengan menciptakan beberapa rantai anak atau sidechain yang dapat memproses transaksi secara mandiri. Namun, Plasma menghadapi beberapa tantangan teknis, dan pengembangannya akhirnya dihentikan.
Solusi lain untuk menskalakan Ethereum dikenal sebagai sharding. Sharding melibatkan pembagian blockchain Ethereum menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, atau pecahan, yang dapat memproses transaksi secara mandiri, sehingga meningkatkan TPS jaringan secara keseluruhan. Ethereum saat ini sedang berupaya menerapkan sharding sebagai bagian dari peningkatan Ethereum 2.0.
Rollup adalah solusi lain untuk menskalakan Ethereum yang mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir. Rollup melibatkan penggabungan beberapa transaksi menjadi satu transaksi yang diproses di blockchain Ethereum, mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan dan meningkatkan TPS. Rollup selanjutnya dapat diklasifikasikan menjadi optimis dan ZK-Rollup, bergantung pada teknologi dasar yang digunakan.
Solusi penskalaan yang dikenal sebagai Optimistic Rollups pertama kali diusulkan oleh Plasma Group pada tahun 2018. Rollup Optimis memungkinkan penggabungan beberapa transaksi menjadi satu transaksi, yang diproses secara off-chain, sehingga mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan dan meningkatkan TPS. Transaksi tersebut kemudian dikumpulkan dan diposting ke blockchain Ethereum, memungkinkan transaksi yang lebih cepat dan lebih murah sambil tetap menjaga keamanan dan desentralisasi dari blockchain yang mendasarinya.
ZK-Rollup adalah jenis rollup lain yang menggunakan bukti Zero-Knowledge (ZK) untuk menggabungkan transaksi menjadi satu transaksi. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan pemrosesan off-chain dan memungkinkan lebih banyak transaksi diproses dalam satu blok dengan tetap menjaga keamanan dan desentralisasi blockchain. ZK-Rollups pertama kali diperkenalkan oleh Matter Labs pada tahun 2019 dan telah mendapatkan perhatian yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.
Perbandingan antara Layer-1 dan Layer-2
Lapisan 1 dan Lapisan 2 keduanya merupakan konsep penting dalam ekosistem blockchain. Setiap lapisan memiliki tujuan tertentu, dan kedua lapisan tersebut bekerja sama untuk menyediakan jaringan blockchain yang skalabel dan efisien. Di sini kita akan membandingkan kedua lapisan tersebut, menyoroti kekuatan dan kelemahan masing-masing.
Lapisan 1 adalah lapisan dasar dari blockchain. Ini terdiri dari protokol inti blockchain dan bertanggung jawab untuk mengelola mekanisme konsensus, memvalidasi transaksi, dan menjaga status blockchain. Lapisan 1 adalah tempat mata uang kripto asli dari blockchain dikeluarkan dan tempat semua transaksi diproses. Bitcoin, Ethereum, dan blockchain besar lainnya beroperasi pada Lapisan 1.
Layer 2 dibangun di atas Layer 1 dan menyediakan fungsionalitas tambahan ke jaringan blockchain. Ini dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain dengan melepas beberapa pemrosesan dari Lapisan 1. Solusi Lapisan 2 mencakup saluran negara, plasma, rollup, dan sidechains.
Mekanisme konsensus Lapisan 1, seperti proof-of-work (PoW) atau proof-of-stake (PoS), memastikan integritas dan kekekalan blockchain. Lapisan 1 juga terdesentralisasi, artinya tidak ada satu entitas pun yang dapat mengendalikan jaringan. Hal ini menjadikan Layer 1 ideal untuk menyimpan aset bernilai tinggi dan melakukan transaksi yang memerlukan tingkat keamanan tinggi.
Namun, kekuatan pemrosesan yang diperlukan untuk mempertahankan mekanisme konsensus tinggi, sehingga membatasi throughput jaringan. Hal ini membuat Lapisan 1 kurang efisien dan kurang terukur dibandingkan solusi Lapisan 2. Lapisan 1 juga memiliki biaya transaksi yang lebih tinggi dibandingkan Lapisan 2, sehingga kurang menarik untuk pembayaran mikro dan transaksi bernilai rendah lainnya.
Solusi lapisan 2, di sisi lain, dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain. Dengan melepas sebagian pemrosesan dari Lapisan 1, Lapisan 2 dapat memproses transaksi lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah. Lapisan 2 juga memungkinkan fungsionalitas kontrak pintar yang lebih kompleks yang tidak mungkin dilakukan pada Lapisan 1 karena kapasitas pemrosesannya yang terbatas.
Solusi Lapisan 2 dapat memproses jumlah transaksi per detik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan Lapisan 1. Hal ini menjadikan Layer 2 ideal untuk kasus penggunaan yang memerlukan throughput transaksi tinggi, seperti game online atau perdagangan frekuensi tinggi. Lapisan 2 juga memiliki biaya transaksi yang lebih rendah dibandingkan Lapisan 1, sehingga lebih cocok untuk pembayaran mikro dan transaksi bernilai rendah lainnya.
Keamanan solusi Lapisan 2 bergantung pada keamanan Lapisan 1, dan Lapisan 1 yang disusupi dapat memengaruhi keamanan Lapisan 2. Lapisan 2 juga memerlukan asumsi kepercayaan tambahan dibandingkan dengan Lapisan 1, karena pemrosesan ditangani oleh kumpulan node yang lebih kecil atau entitas tepercaya. Hal ini membuat Layer 2 kurang cocok untuk menyimpan aset bernilai tinggi atau melakukan transaksi yang memerlukan tingkat keamanan tinggi.
Solusi Penskalaan Lapisan-2
Solusi penskalaan lapisan-2 adalah jenis solusi penskalaan populer yang beroperasi di atas jaringan blockchain utama. Solusi ini bertujuan untuk mengatasi tantangan skalabilitas dengan memproses transaksi di luar mainnet. Dengan melakukan hal tersebut, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, sekaligus mengurangi beban pada jaringan blockchain utama.
Salah satu contoh solusi penskalaan Layer-2 adalah Zero-knowledge rollup (ZK-Rollups), yang akan dibahas secara mendalam sepanjang kursus ini. ZK-Rollups menggunakan teknik kriptografi yang disebut zero-knowledge proofs untuk menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu transaksi tunggal, yang kemudian dikirim ke jaringan blockchain utama. Hal ini membantu mengurangi jumlah transaksi yang perlu diproses oleh jaringan utama, dengan tetap menjaga keamanan dan integritas blockchain.
Contoh lain dari solusi penskalaan Layer-2 adalah Optimistic Rollup. Rollup Optimis bekerja dengan memproses transaksi di luar rantai, dan kemudian mengirimkan ringkasan transaksi tersebut ke jaringan blockchain utama. Ringkasan ini kemudian diverifikasi oleh jaringan utama, memastikan bahwa transaksi akurat dan aman. Dengan memproses transaksi secara off-chain, Optimistic Rollup dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, sekaligus mengurangi biaya bahan bakar yang terkait dengan transaksi tersebut.
Manfaat menggunakan Solusi Lapisan-2
Solusi lapisan-2 menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan jaringan blockchain tradisional. Berikut adalah beberapa keuntungan paling signifikan:
Peningkatan Transaksi per Detik (TPS): Solusi lapisan-2 dapat memproses volume transaksi per detik yang jauh lebih tinggi dibandingkan jaringan blockchain tradisional. Dengan memproses transaksi di luar mainnet, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, yang sangat penting untuk aplikasi berbasis blockchain yang memerlukan pemrosesan transaksi yang cepat dan andal.
Menurunkan Biaya Bahan Bakar: Biaya bahan bakar mengacu pada biaya transaksi yang harus dibayar pengguna untuk menggunakan jaringan blockchain. Salah satu keuntungan utama dari solusi Layer-2 adalah solusi ini dapat mengurangi biaya bahan bakar yang terkait dengan transaksi secara signifikan. Dengan memproses transaksi secara off-chain, solusi Layer-2 dapat mengurangi beban pada jaringan blockchain utama, sehingga menurunkan biaya bahan bakar bagi pengguna.
Keamanan yang Terpelihara: Solusi lapisan-2 dirancang untuk menjaga keamanan dan integritas blockchain yang mendasarinya. Dengan menggunakan teknik kriptografi seperti bukti tanpa pengetahuan dan komputasi yang dapat diverifikasi, solusi Layer-2 dapat memastikan bahwa transaksi akurat dan aman, bahkan ketika diproses di luar mainnet.
Jaringan Khusus Aplikasi: Solusi lapisan-2 dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain. Misalnya, beberapa solusi Lapisan-2 dirancang khusus untuk aplikasi keuangan terdesentralisasi (DeFi), sementara solusi lainnya dirancang untuk token non-fungible (NFT) atau aplikasi game. Hal ini memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi yang lebih efisien dan terspesialisasi di atas jaringan blockchain.
Perbandingan solusi penskalaan Layer-2 dan Layer-1
Solusi penskalaan lapisan-1 dan solusi penskalaan lapisan-2 adalah dua pendekatan berbeda untuk mengatasi tantangan skalabilitas dalam jaringan blockchain. Sementara solusi Layer-1 fokus pada peningkatan jaringan blockchain utama itu sendiri, solusi Layer-2 beroperasi di atas jaringan utama dan memproses transaksi secara off-chain. Berikut ini gambaran lebih dekat perbandingan kedua solusi tersebut:
Kecepatan dan Efisiensi
Solusi Layer-2 dapat memproses volume transaksi per detik yang lebih tinggi dibandingkan solusi Layer-1. Dengan memproses transaksi secara off-chain, solusi Layer-2 dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi, yang sangat penting untuk aplikasi berbasis blockchain yang memerlukan pemrosesan transaksi yang cepat dan andal.
Keamanan
Solusi Layer-1 dan Layer-2 dirancang untuk menjaga keamanan dan integritas blockchain yang mendasarinya. Namun, solusi Layer-2 mengandalkan teknik kriptografi seperti bukti tanpa pengetahuan dan komputasi yang dapat diverifikasi untuk memastikan bahwa transaksi akurat dan aman, bahkan ketika diproses di luar mainnet.
Biaya Bahan Bakar
Biaya bahan bakar adalah biaya transaksi yang harus dibayar pengguna untuk menggunakan jaringan blockchain. Solusi lapisan-2 dapat mengurangi biaya bahan bakar secara signifikan karena memproses transaksi secara off-chain dan mengurangi beban pada jaringan utama. Sebaliknya, solusi lapisan-1 mungkin memerlukan biaya bahan bakar yang lebih tinggi untuk mengakomodasi peningkatan pemrosesan transaksi di jaringan utama.
Fleksibilitas
Solusi Layer-2 lebih fleksibel dibandingkan solusi Layer-1 dalam hal penyesuaian untuk aplikasi spesifik. Solusi lapisan-2 dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain, memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi yang lebih efisien dan terspesialisasi di atas jaringan blockchain.
Kompleksitas
Solusi Layer-2 seringkali lebih kompleks daripada solusi Layer-1, karena memerlukan infrastruktur tambahan dan teknik kriptografi untuk memproses transaksi off-chain. Kompleksitas tambahan ini dapat mempersulit pengembang untuk membangun aplikasi di atas solusi Layer-2.
Interoperabilitas
Solusi Layer-1 bisa lebih dapat dioperasikan dibandingkan solusi Layer-2, karena solusi tersebut beroperasi langsung pada jaringan blockchain utama. Hal ini memudahkan jaringan blockchain yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain dan bagi pengguna untuk memindahkan aset antar jaringan yang berbeda. Sebaliknya, solusi lapisan-2 mungkin memerlukan infrastruktur interoperabilitas tambahan untuk memfasilitasi transaksi lintas rantai.
Highlight
- Solusi penskalaan bertujuan untuk meningkatkan kecepatan dan efektivitas jaringan blockchain.
- Solusi penskalaan adalah teknologi yang beroperasi di atas protokol blockchain untuk mengatasi tantangan skalabilitas jaringan blockchain.
- Contoh solusi penskalaan Lapisan-2 mencakup Zero-knowledge rollup (ZK-Rollups) dan Optimistic Rollup.
- Solusi lapisan-2 menawarkan peningkatan transaksi per detik, biaya bahan bakar yang lebih rendah, keamanan yang terjaga, dan jaringan khusus aplikasi.
- Solusi Layer-2 menawarkan kecepatan dan efisiensi yang lebih tinggi, pengurangan biaya bahan bakar, peningkatan fleksibilitas, dan dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi berbasis blockchain, sedangkan solusi Layer-1 lebih dapat dioperasikan dan mungkin memerlukan kompleksitas yang lebih rendah.