Panduan Perbandingan Algoritma Konsensus Blockchain: PoW vs. PoS

Jaringan terdistribusi terdesentralisasi teknologi Blockchain menciptakan sistem tanpa korupsi dan menawarkan keamanan, transparansi, dan kekekalan yang lebih tinggi: Anda sudah tahu itu! Tapi, pernahkah Anda bertanya pada diri sendiri bagaimana sebuah sistem tanpa otoritas pusat diatur atau bagaimana keputusan dibuat atas transaksi diverifikasi?

Salah satu janji terpenting teknologi blockchain adalah sistem peer-to-peer yang tidak dapat dipercaya di mana komunitas membantu memverifikasi apakah transaksi itu asli. Namun, pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana tepatnya itu terjadi? Nah, blockchain yang berbeda menggunakan metode berbeda yang disebut algoritma konsensus blockchain.

Juga dikenal sebagai protokol konsensus, algoritme ini adalah kumpulan aturan yang digunakan jaringan untuk beroperasi. Jika kedengarannya menarik, baca panduan lengkap kami untuk menemukan apa itu algoritma konsensus blockchain, tujuannya, cara kerjanya, dan perbedaan antara dua yang paling populer yang digunakan saat ini.

Cara Kerja Blockchain

Blockchain adalah sistem untuk merekam informasi yang tidak dapat diubah atau diretas. Disebut juga Distributed Ledger Technology (DLT), blockchain menggunakan hashing kriptografi desentralisasi untuk membuat riwayat aset digital yang aman dan transparan.

Sementara blockchain berjalan pada sistem yang lebih kompleks, analoginya entah bagaimana menjelaskan cara kerjanya — ilustrasi termudah tentang cara kerja blockchain adalah Google Doc. Anda dapat membagikan dan mendistribusikan dokumen apa pun yang dibuat melalui Google Dokumen di dalam tim alih-alih menyalin dan mentransfernya.

Google Documents menggunakan rantai distribusi terdesentralisasi yang memungkinkan semua anggota tim mengakses dokumen secara bersamaan. Semua perubahan yang dilakukan pada dokumen dicatat secara real-time dan transparan, karena tidak ada anggota yang dikunci.

Setiap blok pada rantai blok membawa beberapa transaksi. Setiap kali pengguna menambahkan transaksi baru di blockchain, catatan transaksi ditambahkan ke semua buku besar peserta.

Demikian pula, setiap kali pengguna mengubah satu blok dalam rantai, menjadi jelas bagi semua komputer yang berpartisipasi bahwa perubahan telah dilakukan. Peretas mana pun yang bermaksud merusak sistem harus mengubah semua blok dalam rantai di setiap versi rantai yang didistribusikan.

Apa itu Mekanisme Konsensus Blockchain?

Mekanisme konsensus adalah formula di mana setiap kelompok orang tanpa otoritas pusat yang lebih tinggi mencapai keputusan dan memastikan kepatuhan terhadap kesepakatan. Algoritme konsensus blockchain mengacu pada proses di mana pengguna atau rekan dalam jaringan blockchain mencapai kesepakatan atau konsensus bersama mengenai keadaan blockchain secara real-time.

Protokol konsensus memungkinkan jaringan blockchain untuk mencapai keandalan dan menciptakan kepercayaan di antara catatan yang berbeda, selain menjamin keamanan dalam buku besar yang didistribusikan. Algoritme konsensus menjadi bagian integral dari setiap aplikasi blockchain atau proyek DApps dalam blockchain.

Mekanisme konsensus Blockchain umumnya bertanggung jawab atas tiga hal berikut:

• Mereka memastikan bahwa blok berikutnya dalam rangkaian itu adalah satu-satunya versi kebenaran yang benar.
• Mereka mencegah penyerang jahat mencapai 51% kekuatan hash dan merebut sistem, dan berhasil melakukan forking rantai.
• Mereka menjamin keandalan jaringan, termasuk banyak node, yang merupakan salah satu aspek terpenting karena menegaskan integritas jaringan. Elemen terpenting dari mekanisme konsensus adalah memastikan pengguna tidak membelanjakan mata uang kripto yang sama dua kali (Pengeluaran Ganda).

Penyedia layanan keuangan lainnya seperti perusahaan kartu kredit dan debit tidak mengoperasikan mekanisme konsensus karena, tidak seperti perusahaan blockchain, perusahaan mengontrol jaringan mereka. Sistem mengirimkan informasi ke database pusat setiap kali Anda menggunakan kartu kredit mereka. Pengguna kartu kredit percaya bahwa perusahaan dapat melindungi data mereka dan proses pesanan masing-masing selama transaksi.

Karena hanya perusahaan kartu kredit yang mengontrol seluruh jaringannya, mereka berhak membalikkan atau menyensor transaksi apa pun. Selain hak untuk menyensor dan ketidakmampuan mereka untuk menyelesaikan perselisihan, sebagian besar basis data terpusat sangat rentan terhadap risiko peretasan dan korupsi.

Masuki blockchain dan era cryptocurrency; menjadi mungkin untuk melakukan transaksi peer-to-peer yang dapat dipercaya, tidak dapat diubah, dan dapat dilacak dalam jaringan yang terdesentralisasi. Karena tidak ada otoritas pusat atau superior dalam jaringan tersebut untuk menegakkan kepatuhan terhadap aturan yang ditetapkan, berbagai jenis algoritma konsensus blockchain memastikan bahwa setiap peserta dalam jaringan setuju dan bermain sesuai aturan.

Tujuan Mekanisme Konsensus Blockchain

Berikut ini adalah beberapa tujuan utama dari mekanisme konsensus blockchain.

#1. Perjanjian Bersatu

Mencapai kesepakatan terpadu adalah salah satu tujuan utama dari mekanisme konsensus. Protokol tertanam dalam jaringan terdistribusi blockchain memastikan bahwa semua data yang dimasukkan selama proses adalah benar dan akurat dan status buku besar tetap up-to-date. Akibatnya, pengguna dapat bertransaksi tanpa harus membangun kepercayaan dengan rekan-rekan mereka.

#2. Ciptakan Insentif Ekonomi Bersama

Karena blockchain adalah sistem tanpa kepercayaan yang mengatur dirinya sendiri, kepentingan semua peserta harus diselaraskan. Dalam situasi seperti itu, algoritma konsensus blockchain memberi penghargaan kepada mereka yang mengikuti garis dan menghukum aktor jahat sambil mengatur insentif ekonomi.

#3. Keadilan dan Kesetaraan

Protokol konsensus memastikan bahwa semua pengguna yang tertarik dapat berpartisipasi dalam jaringan menggunakan dasar yang sama. Akibatnya, ini membenarkan aspek desentralisasi dan sumber terbuka dari sistem blockchain.

#4. Hilangkan Kesalahan

Metode mekanisme konsensus juga memastikan bahwa blockchain konsisten, andal, dan bebas dari kesalahan, artinya sistem dapat bekerja secara independen setiap saat, termasuk dalam kegagalan dan ancaman.

Jenis Algoritma Konsensus Blockchain: Bukti Kerja vs. Bukti Pasak

Ada banyak algoritma konsensus dalam ekosistem blockchain, dan masih banyak lagi yang sedang dikembangkan. Oleh karena itu, setiap pengguna atau pengusaha harus terbiasa dengan fitur mekanisme konsensus yang berbeda dan mengetahui cara mengidentifikasi mekanisme konsensus yang buruk. Setelah mempelajari dasar-dasar algoritma konsensus blockchain, saatnya untuk menemukan kekuatan dan kelemahan dari dua metode konsensus yang paling populer.

Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS) adalah metode konsensus blockchain yang paling banyak digunakan. Keduanya mengatur proses di mana transaksi peer-to-peer diverifikasi dan ditambahkan ke buku besar terdistribusi publik blockchain tanpa otoritas pusat. Mengetahui perbedaan antara PoW vs. PoS dapat membantu Anda dengan mudah mengevaluasi kripto dalam portofolio Anda.

Apa itu Bukti Kerja (PoW)?

Metode konsensus Proof of Work memulai debutnya pada awal 1990-an untuk menangani email spam. Ide di baliknya adalah bahwa komputer perlu melakukan sedikit pekerjaan sebelum dapat mengirim email. Sementara pekerjaan itu dimaksudkan untuk menjadi sepele bagi siapa pun yang mengirim satu atau dua email yang sah, itu menuntut sumber daya dan daya komputasi yang sangat besar bagi siapa pun yang berniat mengirim email massal. Pencipta Bitcoin Satoshi Nakamoto adalah orang pertama yang menerapkan teknologi uang digital di kertas putih Bitcoin.

sebuah. Pemesanan Blockchain

Anda sudah tahu bahwa blockchain terbuat dari serangkaian blok yang mewakili kelompok transaksi yang disejajarkan secara kronologis. Blok pertama dalam pembuktian blockchain berbasis kerja dikodekan keras ke dalam perangkat lunak dan disebut blok 0 atau blok Genesis. Meskipun blok pertama tidak mereferensikan blok sebelumnya, semua blok lain yang memasuki blockchain harus merujuk pada blok sebelumnya. Masing-masing membawa membawa salinan buku besar yang diperbarui.

b. Penggunaan Energi

Algoritme Proof of Work menggunakan perlombaan kompetitif untuk menentukan siapa di antara peserta (penambang mata uang kripto) yang dapat menyesuaikan buku besar. Penambang harus menggunakan energi komputasi untuk memenuhi syarat untuk mengusulkan blok yang valid sesuai dengan aturan jaringan.

Komputer yang menjalankan perangkat lunak Bitcoin, yang dikenal sebagai node, memvalidasi transaksi, mencegah pengeluaran ganda, dan menentukan apakah blok yang diusulkan harus bergabung dengan rantai. Penambang Bitcoin bersaing satu sama lain untuk mendapatkan kesempatan membuat blok baru dengan memecahkan jumlah matematika yang rumit melalui proses yang disebut hashing. Masalah matematika sulit dipecahkan, tetapi jaringan dapat dengan mudah memverifikasi solusi yang tepat.

c. Partisipasi

Metode konsensus PoW menggabungkan kekuatan komputasi dengan kriptografi untuk membangun konsensus dan memvalidasi transaksi yang dicatat dalam blockchain. Penambang yang berpartisipasi dalam proses hashing harus menghasilkan jawaban yang benar untuk masalah matematika agar memenuhi syarat untuk menambahkan blok baru ke rantai.

Penambang yang berpartisipasi akan menebak serangkaian angka pseudorandom, yang bila digabungkan dengan informasi di blok dan melewati komputer fungsi hash, harus memberikan solusi yang cocok dengan kondisi yang ditetapkan sebelumnya oleh algoritme.

Setelah jawaban didapat, sistem menyiarkan hash pemenang ke jaringan sehingga penambang lain dapat memverifikasi validitasnya. Jika penambang lain memverifikasi hash, blok tersebut akan ditambahkan ke blockchain, dan penambang yang berhasil menerima kompensasi melalui hadiah blok.

d. Distribusi Hadiah

Orang yang menambang blok yang diterima sebagai valid dalam jaringan menerima hadiah blok, biasanya mata uang kripto baru. Untuk cryptocurrency seperti Bitcoin, blockchain secara sistematis mengurangi jumlah hadiah blok setelah sejumlah blok dibuat untuk menjaga jumlah total dana tetap terbatas dan deflasi.

Apa itu Proof of Stake (PoS)?

Metode konsensus Proof of Stake (PoS) adalah amandemen PoW yang memulai debutnya pada tahun 2012. Alih-alih hanya mengandalkan komputer yang bersaing satu sama lain untuk membuat hash yang benar, tujuan protokol konsensus PoS adalah untuk memungkinkan partisipasi melalui kepemilikan dari cryptocurrency tertentu. Tujuannya adalah terutama menangani konsumsi energi tinggi PoW untuk menentukan pemesanan blockchain.

Algoritme PoS menggunakan serangkaian faktor yang telah ditentukan sebelumnya untuk secara acak memilih node dari antara pemilik koin untuk mengusulkan blok berikutnya ke blockchain. Ini adalah peran node yang dipilih untuk memverifikasi validitas transaksi dalam sebuah blok selain menandatangani dan mengusulkan blok tersebut ke blockchain untuk validasi.

sebuah. Pemesanan Blockchain

Seperti mekanisme PoW, metode konsensus PoS terdiri dari serangkaian blok yang disejajarkan secara kronologis. Blok pertama dalam blockchain berbasis PoS juga di-hardcode ke dalam perangkat lunak blok genesis. Semua blok berikutnya yang ditambahkan ke blockchain harus mengacu pada blok sebelumnya dan membawa seluruh salinan buku besar yang diperbarui. Namun, tidak seperti metode PoS, node yang berpartisipasi tidak bersaing untuk dipilih guna menambahkan blok. Akibatnya, blok baru biasanya dipalsukan atau dicetak alih-alih ditambang.

b. Penggunaan Energi

Blockchain berbasis PoS terkenal karena menggunakan sistem hemat energi untuk menentukan siapa yang dapat mengusulkan blok baru dan tidak bergantung pada konsumsi energi dan daya komputasi yang tinggi. Para pendukung mekanisme konsensus PoS menagihnya sebagai mekanisme ramah lingkungan di mana setiap node ditugaskan untuk membuat blok baru alih-alih bersaing satu sama lain.

Karena penambangan PoW dan pencetakan PoS sama-sama membutuhkan konsumsi energi, simpul penambangan dan pencetakan termotivasi untuk menggunakan bentuk listrik termurah yang mungkin, yang paling sering berasal dari sumber daya terbarukan seperti pembangkit listrik tenaga air, angin, atau matahari daripada sumber emisi rumah kaca seperti batu bara.

Sementara penambang PoS hanya membutuhkan sumber internet aktif yang membutuhkan sedikit energi, penambang PoW, di sisi lain, harus mendapatkan perangkat keras khusus (GPU), peralatan penambangan, dan perangkat mahal lainnya untuk memiliki kesempatan menghasilkan blok.

c. Partisipasi

Untuk berpartisipasi dalam metode konsensus PoS dan memiliki kesempatan untuk dipilih untuk menambahkan blok ke rantai, pengguna diharuskan untuk mempertaruhkan atau mengunci sejumlah tertentu dari token blockchain dalam kontrak pintar tertentu. Peluang Anda untuk dipilih untuk berpartisipasi ditentukan oleh jumlah mata uang kripto yang Anda pertaruhkan.

Pengguna yang bertindak jahat atau melanggar aturan yang ditetapkan dapat berakhir dengan kehilangan saham mereka sebagai hukuman. Algoritme PoS menggunakan beberapa faktor penentu lain untuk menghindari hanya memilih node terkaya, beberapa di antaranya termasuk pengacakan murni atau berapa kali node mempertaruhkan koin.

d. Distribusi Hadiah

Seperti mekanisme konsensus PoW, pengguna yang berhasil mengajukan blok yang valid akan diberi imbalan dengan hadiah blok, mengacu pada mata uang kripto blockchain. Meskipun demikian, karena kepemilikan koin menentukan pilihan, beberapa pertukaran mata uang kripto menawarkan layanan taruhan dengan menempatkan taruhan atas nama pengguna sebagai ganti pembayaran reguler.

PoW vs. PoS: Di manakah Masa Depan Berada?

Putusan kami tentang bukti kerja vs. bukti algoritme konsensus blockchain adalah bahwa keduanya bekerja secara berbeda untuk mencapai tujuan yang sama. Namun, karena bukti kepemilikan masih relatif baru di pasar, mungkin tidak adil untuk menilai siapa di antara mereka yang menjadi pemenang langsung.

PoW telah menjadi mekanisme konsensus tradisional di sebagian besar blockchain asli seperti Bitcoin dan Ethereum. Namun, Ethereum sedang dalam proses mengadopsi protokol PoS baru dalam upaya untuk menunjukkan potensi metode konsensus yang muncul.

Mekanisme konsensus PoW telah bertahan dalam ujian waktu dan telah membuktikan dirinya sebagai cara mengamankan blockchain. Namun, hal itu berdampak negatif pada skalabilitas jaringan, yang berdampak buruk pada transaksi. Saat ini, individu jarang mendapatkan kesempatan untuk menambang, karena organisasi penambangan besar terpusat dengan daya komputasi yang sangat besar telah mengambil alihnya, sehingga biaya terkait tidak dapat dipertahankan.

Algoritme PoS, di sisi lain, lebih hemat energi, dan jaringan di bawahnya menikmati skalabilitas yang lebih tinggi dan transaksi yang lebih efisien. Namun, mekanisme tersebut kurang memberikan keamanan untuk cryptocurrency yang dipertaruhkan oleh peserta.

Kesimpulan

PoS hadir untuk mengatasi kekurangan yang melekat pada mekanisme PoW dan, tentu saja, berkembang di sisi efisiensi energi. Namun, kedua algoritme konsensus blockchain mungkin akan ada di masa mendatang, mengingat Bitcoin terjebak dengan PoW sementara Ethereum condong ke arah PoS.

Anda mungkin juga tertarik untuk membaca tentang node blockchain.