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 sistem tanpa otoritas pusat diatur atau bagaimana keputusan dibuat atas transaksi diverifikasi?

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

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

Bagaimana Blockchain Bekerja

Blockchain adalah sistem untuk merekam informasi yang tidak dapat diubah atau diretas. Juga disebut Distributed Ledger Technology (DLT), blockchain menggunakan hashing kriptografi desentralisasi untuk menciptakan sejarah aset digital yang aman dan transparan.

Sementara blockchain berjalan pada sistem yang lebih kompleks, analogi entah bagaimana menjelaskan cara kerjanya — ilustrasi termudah tentang cara kerja blockchain adalah Google Doc. Anda dapat berbagi dan mendistribusikan dokumen apa pun yang dibuat melalui Google Documents 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 dibuat 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 akan 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 dibuat. Setiap Peretas yang berniat merusak sistem harus mengubah semua blok dalam rantai di setiap versi rantai yang terdistribusi.

Apa itu Mekanisme Konsensus Blockchain?

Mekanisme konsensus adalah formula di mana sekelompok orang tanpa otoritas pusat yang superior 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 real-time dari blockchain.

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

Mekanisme konsensus Blockchain umumnya bertanggung jawab atas tiga hal berikut:

• Mereka memastikan bahwa blok berikutnya dalam rantai adalah satu-satunya versi kebenaran yang benar.
• Mereka mencegah penyerang jahat mencapai kekuatan hash 51% dan merebut sistem, dan berhasil membuat rantai.
• Mereka menjamin keandalan jaringan, termasuk banyak node, yang merupakan salah satu aspek terpenting karena menegaskan integritas jaringan. Elemen paling penting dari mekanisme konsensus adalah memastikan pengguna tidak menghabiskan cryptocurrency 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 mereka masing-masing selama transaksi.

Karena hanya perusahaan kartu kredit yang mengontrol seluruh jaringannya, mereka berhak untuk 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 berubah, 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 dengan aturan.

Tujuan Mekanisme Konsensus Blockchain

Berikut ini adalah salah satu tujuan utama mekanisme konsensus blockchain.

#1. Perjanjian Terpadu

Mencapai kesepakatan bersama adalah salah satu tujuan utama dari mekanisme konsensus. Protokol yang tertanam dalam jaringan terdistribusi blockchain memastikan bahwa semua data yang dimasukkan selama proses adalah benar dan akurat dan bahwa status buku besar tetap mutakhir. 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 selaras. Dalam situasi seperti itu, algoritma konsensus blockchain memberi penghargaan kepada mereka yang mengikuti garis dan menghukum pelaku jahat sambil mengatur insentif ekonomi.

#3. Keadilan dan Kesetaraan

Protokol konsensus memastikan bahwa semua pengguna yang tertarik dapat berpartisipasi dalam jaringan menggunakan dasar-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: Proof of Work vs. Proof of Stake

Ada banyak algoritma konsensus dalam ekosistem blockchain, dan banyak lagi yang masih dikembangkan. Oleh karena itu, setiap pengguna atau pengusaha harus terbiasa dengan fitur mekanisme konsensus yang berbeda dan tahu bagaimana mengidentifikasi yang buruk. Setelah mempelajari dasar-dasar algoritma konsensus blockchain, saatnya untuk menemukan kekuatan dan kelemahan dari dua metode konsensus 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 didistribusikan publik blockchain tanpa otoritas pusat. Mengetahui perbedaan antara PoW vs. PoS dapat membantu Anda mengevaluasi kripto dalam portofolio Anda dengan mudah.

Apa itu Bukti Kerja (PoW)?

Metode konsensus Proof of Work memulai debutnya pada awal 1990-an untuk menangani spam email. Gagasan 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 sejumlah besar sumber daya dan daya komputasi bagi siapa pun yang berniat untuk mengirim email massal. Pencipta Bitcoin Satoshi Nakamoto adalah orang pertama yang menerapkan teknologi uang digital di buku putih Bitcoin.

sebuah. Pemesanan Blockchain

Anda sudah tahu bahwa blockchain terbuat dari serangkaian blok yang mewakili kelompok transaksi yang selaras secara kronologis. Blok pertama dalam bukti blockchain berbasis kerja dikodekan ke dalam perangkat lunak dan disebut blok 0 atau blok Genesis. Sementara blok pertama tidak merujuk pada 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

Algoritma Proof of Work menggunakan perlombaan kompetitif untuk menentukan siapa di antara peserta (penambang cryptocurrency) 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 kompleks melalui proses yang disebut hashing. Masalah matematika sulit untuk dipecahkan, tetapi jaringan dapat dengan mudah memverifikasi solusi yang benar.

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 sesuai dengan kondisi yang ditetapkan sebelumnya oleh algoritme.

Setelah jawaban diperoleh, sistem menyiarkan hash yang menang ke jaringan sehingga penambang lain dapat memverifikasi validitasnya. Jika penambang lain memverifikasi hash, blok 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 cryptocurrency baru. Untuk cryptocurrency seperti Bitcoin, blockchain secara sistematis mengurangi jumlah hadiah blok setelah sejumlah blok tertentu dibuat untuk menjaga jumlah total dana terbatas dan deflasi.

Apa itu Proof of Stake (PoS)?

Metode konsensus Proof of Stake (PoS) adalah amandemen dari 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 untuk menangani konsumsi energi tinggi PoW untuk menentukan pemesanan blockchain.

Algoritme PoS menggunakan serangkaian faktor yang telah ditentukan sebelumnya untuk secara acak memilih simpul dari antara pemilik koin untuk mengusulkan blok berikutnya ke blockchain. Ini adalah peran node yang dipilih untuk memverifikasi validitas transaksi dalam blok selain menandatangani dan mengusulkan blok 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 mereferensikan blok sebelumnya dan membawa seluruh salinan buku besar yang diperbarui. Namun, tidak seperti metode PoS, node yang berpartisipasi tidak bersaing untuk dipilih untuk menambahkan blok. Akibatnya, blok baru biasanya ditempa 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. Pendukung mekanisme konsensus PoS menyebutnya 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, node penambangan dan pencetakan termotivasi untuk menggunakan bentuk listrik termurah, 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 memperoleh perangkat keras khusus (GPU), peralatan penambangan, dan perangkat mahal lainnya untuk memiliki kesempatan menghasilkan blok.

c. Partisipasi

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

Pengguna yang bertindak jahat atau melanggar aturan yang ditetapkan dapat berakhir dengan kehilangan taruhan 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 sebuah node mempertaruhkan koin.

d. Distribusi Hadiah

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

PoW vs. PoS: Di Mana Masa Depan?

Putusan kami tentang algoritma konsensus proof of work vs. proof of stake 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 untuk mengamankan blockchain. Namun, itu berdampak negatif pada skalabilitas jaringan, yang mempengaruhi transaksi secara negatif. Saat ini, individu jarang mendapatkan kesempatan untuk menambang, karena organisasi pertambangan besar yang terpusat dengan kekuatan komputasi yang besar telah mengambil alih, membuat biaya terkait tidak berkelanjutan.

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 memberikan keamanan yang lebih rendah untuk cryptocurrency yang dipertaruhkan oleh peserta.

Kesimpulan

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

Anda mungkin juga tertarik membaca tentang node blockchain.