trilemma blockchain From Binance

 

Tujuan Blockchain:

🔘 Terdesentralisasi

🔘 Skalabel

🔘 Aman

Bisakah ketiganya dicapai secara bersamaan?

🧵 Pahami tantangan trilemma blockchain saat ini

🛑Tujuan 1: Desentralisasi.

Kekuatan:

🔸 Terbuka untuk semua orang

🔸 Anda memiliki data alih-alih dikendalikan oleh aplikasi & perusahaan

Tantangan:

🔸 Mencapai konsensus membutuhkan waktu & membatasi jumlah transaksi per detik (TPS)

🔸 Menurunkan standar validasi dapat menurunkan keamanan

🛑Tujuan 2: Keamanan

ekuatan:

🔸 Data yang dilindungi kriptografi divalidasi oleh banyak node, tidak dapat dirusak

Tantangan:

🔸 Energi / kerja intensif, membatasi TPS

🔸 Lebih sedikit validator untuk konsensus yang lebih efisien dapat membuat jaringan rentan

🛑Sasaran 3: Skalabilitas

Kekuatan:

🔸 Lebih banyak TPS, memungkinkan peningkatan adopsi

Tantangan:

🔸 Mengurangi jumlah validator untuk konsensus yang lebih cepat merugikan desentralisasi

🔸 Lebih sedikit node juga akan melemahkan keamanan blockchain

Properti yang diinginkan dari desentralisasi dan keamanan membuatnya menantang untuk menskalakan blockchain.

Tapi ada kemajuan, dan Anda bisa melihat beberapa solusi yang diusulkan di artikel ini ⤵️

https://academy.binance.com/en/articles/what-is-the-blockchain-trilemma

Blockchain hanya dapat menangani sejumlah transaksi per detik. Jaringan Bitcoin, misalnya, dapat memproses sekitar tujuh transaksi per detik. Jika teknologi blockchain akan diadopsi secara global, itu harus dapat menangani lebih banyak data, dan dengan kecepatan yang lebih cepat, sehingga lebih banyak orang dapat menggunakan jaringan tanpa menjadi terlalu lambat atau mahal untuk digunakan. Namun, desain dasar dari banyak jaringan terdesentralisasi berarti peningkatan skalabilitas cenderung melemahkan desentralisasi atau keamanan. Inilah yang dikenal sebagai trilemma blockchain . Pengembang yang ingin memecahkan masalah ini bereksperimen dengan berbagai mekanisme konsensus dan solusi skalabilitas, seperti sharding, sidechain, dan saluran status.

Pengantar

Pada dasarnya, blockchain adalah basis data digital terdistribusi. Blok data disusun dalam urutan kronologis. Blok tersebut dihubungkan dan diamankan dengan bukti kriptografi. Penerapan teknologi ini di berbagai industri telah mengubah cara kita bekerja dan hidup. 

Idenya adalah bahwa blockchain yang terdesentralisasi dan aman memungkinkan dunia di mana kita tidak perlu bergantung pada pihak ketiga agar jaringan atau pasar berfungsi. Namun, para ahli umumnya setuju bahwa jika teknologi ini diadopsi secara lebih luas, ada masalah inti yang perlu dipecahkan. Masalah yang dimaksud dikenal sebagai “ trilemma blockchain ”.

Istilah ini dipopulerkan oleh co-founder Ethereum, Vitalik Buterin. Agar masuk akal, Anda perlu mengetahui tiga elemen berbeda yang diinginkan dalam blockchain: desentralisasi , keamanan , dan skalabilitas . Trilema blockchain mengacu pada gagasan bahwa sulit bagi blockchain untuk mencapai tingkat optimal dari ketiga properti secara bersamaan. Peningkatan satu biasanya menyebabkan melemahnya yang lain.

Artikel ini akan membahas ketiga elemen dalam trilemma dan menjelaskan masing-masing elemen secara lebih rinci. Mendiskusikan masing-masing secara lebih mendalam, dan bagaimana mereka cocok satu sama lain, akan menghasilkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana dan mengapa trilemma blockchain ada. Artikel ini juga akan menyoroti beberapa solusi yang telah disarankan oleh pengembang.

Apa itu desentralisasi?

Bitcoin dan jaringan blockchain serupa didesentralisasi berdasarkan desain. Seluruh struktur sedemikian rupa sehingga tidak ada satu orang atau organisasi yang bertanggung jawab. Sebaliknya, itu terdesentralisasi. Lapisan jaringan terbuka untuk siapa saja yang ingin berpartisipasi. Akibatnya, kontrol sepenuhnya didistribusikan daripada dipegang oleh satu entitas tunggal. Setiap orang memiliki akses ke data yang sama. Jika ada yang mencoba menipu sistem dengan mengubah catatan sesuai keinginan mereka, peserta lainnya akan menolak data yang salah.

Ini bisa sangat teknis, tapi mari kita ambil jaringan Bitcoin sebagai contoh. Tidak ada pihak ketiga yang memegang kendali. Bandingkan dengan kebutuhan bank dalam sistem keuangan. Bank menegakkan kepercayaan antara orang yang bertransaksi, dan memastikan semua catatan disimpan dengan benar. Blockchain Bitcoin, bagaimanapun, membagikan semua data itu dengan semua orang di jaringan, sehingga dapat diperiksa dan dikonfirmasi, sebelum ditambahkan ke database digital. Hasilnya adalah sebuah sistem yang bisa eksis tanpa membutuhkan pihak ketiga.

Desentralisasi menawarkan kemungkinan apa yang dikenal sebagai Web3 . Saat ini kami memiliki Web2 - internet saat ini. Itu penuh dengan situs dan aplikasi yang dikendalikan oleh perusahaan, tetapi menampilkan konten yang dibuat oleh pengguna. Web3 adalah langkah selanjutnya. Internet di mana teknologi blockchain terdesentralisasi memungkinkan orang mengontrol data dan kehidupan online mereka sendiri. 

Namun, satu hal yang perlu diperhatikan adalah karena cara kerja sistem terdistribusi ini — dengan kebutuhan berbagai peserta untuk menyepakati validitas data apa pun — waktu transaksi bisa lambat karena cara informasi perlu dibagikan dan diproses. Jadi, blockchain perlu diskalakan, artinya mampu menangani lebih banyak data dengan  kecepatan lebih cepat. Kami akan kembali ke poin ini saat membahas skalabilitas.

Selain itu, mimpi terdesentralisasi hanya berlaku jika blockchain yang mendasarinya aman. Jika blockchain tidak memiliki keamanan, maka aktor jahat dapat mengambil kendali dan mengubah data sesuai keinginan mereka. Ini mengarah ke bagian kedua dari trilemma: keamanan.

Apa itu keamanan blockchain?

Tidak masalah seberapa terdesentralisasi sebuah blockchain jika tidak memiliki keamanan. Jaringan blockchain yang baik harus tahan terhadap serangan dari entitas jahat. Sistem terpusat memperoleh keamanan mereka dari fakta bahwa sistem tertutup. Siapapun yang memegang kendali dapat menjamin data tersebut bebas dari gangguan. Tetapi bagaimana hal ini dicapai dalam sistem desentralisasi di mana setiap orang dapat mengambil bagian?

Ini adalah topik yang rumit, tetapi kita dapat kembali ke Bitcoin sebagai contoh keamanan blockchain yang terdesentralisasi. Blockchain Bitcoin menggunakan kombinasi kriptografi dan mekanisme konsensus jaringan yang disebut Proof of Work (PoW) . Dalam istilah kriptografi, setiap blok memiliki semacam tanda tangan digital (atau hash ). Setiap blok data terhubung dengan cara yang tidak dapat diubah karena setiap perubahan akan mengubah hash blok. Setiap upaya untuk mengubah data akan dengan cepat diidentifikasi oleh seluruh jaringan.

Mekanisme konsensus PoW adalah bagian lain dari teka-teki. Ini membantu mengamankan buku besar cryptocurrency. Memahami Proof of Work adalah keseluruhan artikel itu sendiri, tetapi untuk tujuan kita, perhatikan bahwa anggota jaringan hanya dapat memverifikasi transaksi baru dan menambahkannya ke buku besar melalui aktivitas yang dikenal sebagai penambangan . Ini melibatkan penggunaan kekuatan komputasi untuk memecahkan teka-teki matematika. Bagian dari proses membutuhkan komputer ini untuk melakukan berbagai fungsi hashing. Ini memainkan masalah skalabilitas, karena mekanisme PoW aman tetapi relatif lambat.

Perhatikan juga bahwa semakin banyak peserta (node) yang ada di jaringan, semakin aman. Semakin besar jumlah pihak, semakin sulit bagi satu aktor jahat untuk mengambil kendali sistem. Ini berkaitan dengan apa yang dikenal sebagai serangan 51% . Sebagai ikhtisar: jika satu entitas (atau sekelompok aktor jahat) dapat mengontrol lebih dari 50% dari total tingkat hashing jaringan blockchain, maka mereka akan dapat mengesampingkan konsensus dan mengubah data rantai untuk menguntungkan diri mereka sendiri, seperti pengeluaran ganda . token. 

Singkatnya, keamanan adalah persyaratan mendasar agar blockchain berhasil karena, tanpanya, penyerang dapat mengambil kendali rantai, menjadikannya tidak berguna

Apa itu skalabilitas?

Skalabilitas mengacu pada tujuan membangun blockchain yang dapat mendukung lebih banyak transaksi per detik. Skala diperlukan jika teknologi blockchain ingin melayani masyarakat yang lebih luas dan mungkin miliaran pengguna. Tapi di sinilah banyak blockchain masih kesulitan. 

Ini karena desentralisasi dan keamanan sangat mendasar bagi blockchain sehingga cenderung menjadi fokus pertama. Desentralisasi sangat penting bagi etos dan tujuan blockchain yang terletak di jantung blockchain yang paling dikenal. Keamanan, seperti yang telah kita diskusikan, adalah persyaratan inti agar blockchain berhasil dan berguna.

Namun, dengan mengutamakan desentralisasi dan keamanan, skalabilitas menjadi tantangan. Jumlah transaksi yang dapat ditangani rantai dapat sangat dibatasi. Sistem pembayaran terpusat seperti Visa menyatakan mampu mendukung 24.000 transaksi per detik. Ini karena jaringannya tertutup, dan bebas dari pertimbangan seperti node publik dan konsensus. Bandingkan ini dengan beberapa blockchain yang paling terkenal. 

Menurut Bloomberg pada tahun 2022: “Pada September, Bitcoin tidak dapat menangani lebih dari tujuh transaksi per detik dan Ethereum, jaringan terpopuler kedua, dibatasi hingga sekitar 15 per detik — seumur hidup dibandingkan dengan bursa konvensional.”

Seperti disebutkan, kecepatan transaksi blockchain ini terbatas karena cara informasi perlu diproses oleh berbagai peserta yang membentuk jaringan terdesentralisasi, dan sifat dari mekanisme konsensus PoW itu sendiri. Jika semakin banyak orang di masyarakat mulai menggunakan teknologi blockchain, jaringan akan macet karena terbatasnya jumlah transaksi yang dapat mereka tangani.

Mengapa trilema blockchain ada

Solusi paling jelas dan mendasar untuk masalah yang diuraikan di atas adalah mengurangi jumlah peserta yang mengonfirmasi dan menambahkan data jaringan sebagai ganti skala dan kecepatan yang lebih besar. Tetapi melakukan hal itu akan menyebabkan melemahnya desentralisasi dengan kendali yang diserahkan kepada sejumlah kecil peserta. Dan itu juga akan menyebabkan melemahnya keamanan karena lebih sedikit pemain berarti peluang serangan yang lebih tinggi.

Jadi di sinilah letak trilemanya: mengingat hubungan antara sifat desentralisasi dan keamanan yang diinginkan, desain dasar tentang cara kerja blockchain membuatnya sulit untuk diukur. Tingkatkan satu, dan Anda melemahkan yang lain. Bagaimana Anda mendorong skalabilitas tanpa merusak desentralisasi, keamanan, atau keduanya? 

Memecahkan trilemma blockchain

Tidak ada satu solusi emas untuk trilema tersebut. Namun mengingat pentingnya memecahkan masalah ini, ada beberapa pendekatan yang berbeda dalam masyarakat dengan hasil yang menarik. Mari kita lihat ikhtisar beberapa perkembangan paling populer untuk memberi Anda pemahaman tentang apa yang terjadi di luar angkasa:

1. Pecahan

Ini adalah metode untuk membagi blockchain (atau jenis database lainnya) menjadi blockchain yang lebih kecil dan terpartisi yang mengelola segmen data tertentu. Pengaturan ini menghilangkan tekanan dari rantai tunggal yang berurusan dengan semua transaksi dan interaksi di jaringan. Setiap blockchain yang dipartisi dikenal sebagai shard dan memiliki ledger khusus . Pecahan ini kemudian dapat memproses transaksinya sendiri, tetapi blockchain beacon atau rantai utama mengelola interaksi antar pecahan. Hal ini menjadikan sharding sebagai peningkatan skalabilitas jaringan Lapisan 1 , karena ini merupakan perubahan pada mainnet dari blockchain.

2. Mekanisme konsensus yang berbeda 

Salah satu alasan trilemma ada di jaringan Bitcoin adalah karena cara kerja PoW untuk memastikan keamanan. Kebutuhan akan penambang, algoritme kripto, dan daya komputasi terdesentralisasi dalam jumlah besar menghasilkan sistem yang aman, tetapi lambat. Menemukan cara lain untuk mengamankan konsensus adalah salah satu pendekatan untuk memecahkan trilema tersebut. Ini adalah salah satu alasan di balik perpindahan Ethereum dari PoW ke Proof of Stake (PoS

Dalam blockchain PoS, peserta yang terlibat dalam memvalidasi transaksi harus mempertaruhkan (mengunci) token mereka. Tidak perlu mesin penambangan yang sangat terspesialisasi. Menambahkan lebih banyak validator ke jaringan lebih sederhana dan lebih mudah diakses. PoS hanyalah salah satu dari banyak pendekatan berbeda untuk mekanisme konsensus dengan mempertimbangkan skalabilitas. 

3. Solusi lapisan-2

Baik sharding maupun mekanisme konsensus yang berbeda dikenal sebagai solusi Layer-1. Mereka ingin mengubah desain fundamental dari jaringan yang mendasarinya. Tetapi pengembang lain yang ingin memecahkan trilema tersebut telah mengerjakan solusi yang dibangun di atas struktur jaringan yang ada. Dengan kata lain, menurut mereka jawabannya terletak pada lapisan kedua, atau Lapisan 2. Contohnya termasuk rantai samping dan saluran status

Sidechain pada dasarnya adalah blockchain terpisah yang terhubung ke rantai utama. Ini diatur sedemikian rupa sehingga aset dapat mengalir bebas di antara keduanya. Yang penting, sidechain dapat beroperasi di bawah aturan yang berbeda, memungkinkan kecepatan dan skala yang lebih besar. Demikian pula, saluran negara adalah cara lain untuk mengambil transaksi dari rantai utama dan mengurangi tekanan pada Lapisan 1 . Saluran negara menggunakan kontrak pintar, bukan rantai terpisah, untuk memungkinkan pengguna berinteraksi satu sama lain tanpa menerbitkan transaksi mereka ke blockchain. Blockchain hanya merekam awal dan akhir saluran.

Menutup pikiran

Trilema skalabilitas menghalangi blockchain memenuhi potensinya sebagai teknologi untuk mengubah dunia. Jika jaringan blockchain hanya dapat menangani sejumlah kecil transaksi per detik untuk menjaga desentralisasi dan keamanan, maka akan sulit untuk mencapai adopsi massal. Namun, solusi yang saat ini diajukan oleh pengembang yang berusaha memecahkan masalah ini menunjukkan bahwa kemajuan teknologi yang telah dibuat oleh blockchain hanya akan berlanjut, dan jaringan ini mungkin dapat menangani lebih banyak data di masa mendatang.