Modularisasi: Solusi Trilema Blockchain
Narasi jangka pendek selalu datang dan pergi, tapi perubahan teknis dan ekonomi yang mendasar seperti “Blockchain Modular” ini patut diperhatikan. Mereka layak untuk diinvestasikan. Mereka layak dipegang untuk jangka panjang. Semua blockchain yang eksis saat ini ada batasnya, namun modularisasi mengatasi itu!
Luangkan waktu kalian — tulisan ini cukup panjang tapi merupakan bacaan penting (jika kalian peduli dengan masa depan teknologi blockchain).
Trilema Blockchain
Trilema Blockchain yang terkenal menyatakan bahwa kita hanya dapat mengoptimalkan 2 dari 3 properti blockchain. Yang 1 harus dikorbankan karena keterbatasan teknis. 3 properti blockchain tersebut adalah:
- Desentralisasi — Menentukan sistem blockchain yang tidak bergantung pada suatu titik kontrol terpusat. Ada berapa banyak node dan validator? Di mana pusat-pusat kekuasaannya?
- Skalabilitas — Kemampuan blockchain untuk menangani jumlah transaksi yang semakin meningkat. Berapa hasil produksi (throughput)-nya? Berapa transaksi per detiknya?
- Keamanan — Kemampuan blockchain untuk beroperasi seperti yang diharapkan, mempertahankan diri dari peretasan dan masalah tak terduga lain. Seberapa sulitkah jaringan ini diserang?
Dalam kasus Ethereum, mereka mengoptimalkan desentralisasi dan keamanan terlebih dahulu, sambil mengerjakan skalabilitas sebagai prioritas yang lebih rendah. Sepanjang tahun 2020–2021 kita menyaksikan jaringan utama Ethereum yang menjadi semakin padat melalui pertumbuhan DeFi dan NFT. Ini telah menarik permintaan yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk ruang blok di chain Ethereum!
Kenapa ruang blok tidak ditambah? Ya kita tidak bisa begitu saja mengubah jumlah transaksi yang dapat dimuat dalam satu blok. Sembarang mengubah parameter akan membawa dua dampak negatif: (1) Node lebih sulit untuk dioperasikan karena persyaratan perangkat keras akan melonjak (menurunkan desentralisasi); (2) Jika blok berukuran terlalu besar itu akan mengacaukan konsensus (mengurangi keamanan).
Nah, chain lain telah mengambil pendekatan berbeda di mana mereka memprioritaskan skalabilitas terlebih dahulu, keamanan kedua, dan desentralisasi terakhir. Mari kita pertimbangkan mainnet beta Solana sebagai contoh. Jaringan ini memiliki 1 tim pengembangan klien utama (Solana Labs), sekitar 1300 validator (menurut Solana Beach), dan variasi konsensus Proof of Stake (PoS) dengan nama Proof of History (PoH). Solana telah mengambil jalur khusus untuk peningkatan skalabilitas.
Pendekatan ini membuat jaringan kurang desentral karena validator dipaksa untuk terus membeli perangkat keras yang berkinerja lebih baik untuk terus mengikuti permintaan komputasi. Ada kekhawatiran tentang laju pertumbuhan daya komputasi yang melambat saat kita mencapai batas yang dapat dimuat dalam cip komputer karena ‘Quantum Tunneling’. Pada titik tertentu, kita akan butuh paradigma komputasi baru atau terobosan besar dalam teknologi baru untuk membuat pendekatan Solana ini berkelanjutan.
Jadi, saya percaya kita perlu melihat alternatif jangka panjang yang lebih baik sebagai solusi trilema blockchain.
Blockchain Monolitik VS Modular
Mungkin kalian bingung, kenapa kita cuma bisa pilih 2 dari 3 properti blockchain? Kenapa blockchain tidak bisa mencapai desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas yang memadai dalam sekali jalan? Karena blockchain saat ini bersifat “Monolitik”. Mereka berusaha mencapai semua 3 tujuan tersebut di SATU chain tunggal. Mustahil, kecuali kita melakukan modularisasi lapisan tersebut. Dengan begitu, batasan trilema blockchain ternyata menghilang!
Apa itu Modularisasi? Sebagai analogi, bayangkan sebuah divisi kerja. Prinsip ekonomi ini membagi tugas yang kompleks menjadi bagian yang lebih kecil, yang bisa dikerjakan sesuai keahlian spesial si individu. Setiap pekerja TIDAK harus ahli dalam mengerjakan SEGALA HAL. Akibatnya, secara bersama-sama mereka bisa memproduksi jauh lebih banyak hasil, daripada memiliki jumlah pekerja yang sama tapi masing-masing bekerja sendiri tanpa kerja sama tim.
Jadi, seperti apa bentuk Blockchain Modular itu, dan gimana cara kerjanya? Sebelum kita ke sana, kita perlu memahami 3 lapisan blockchain yang membentuk 3 properti yang tadi kita sebutkan di atas.
3 Lapisan Blockchain
Desentralisasi, skalabilitas, dan keamanan adalah 3 properti dari blockchain. Mereka adalah sifat-sifat yang dapat dikandung oleh sebuah blockchain, tapi ada 3 lapisan dasar yang memungkinkan properti tersebut. Blockchain Modular membagi 3 lapisan ini menjadi bagian-bagian terpisah dan mengoptimalkannya. Apa saja mereka?
- Ketersediaan Data (Data Availability (DA)) — Data yang tersedia untuk digunakan sebagai referensi bagi para partisipan blockchain.
- Eksekusi (Execution (E)) — Komputasi yang diperlukan untuk memperbarui blockchain dari blok N ke blok N+1. Mengambil status sebelumnya, memproses dan menambahkan transaksi, kemudian melakukan transisi ke status baru.
- Konsensus / (Settlement (S)) — Menyediakan keamanan dan mendefinisikan kebenaran tentang data yang disimpan di blockchain, sesuai konsensus atau persetujuan. Kita ada di blok keberapa? Apa saja isi konten blok ‘N’?
Sebelum menyelam lebih dalam, kalau kalian masih bingung, mari kita kenali istilah-istilah ini dengan sebuah analogi:
Sekarang hari Jumat pagi dan kalian menuju ke kantor cabang BCA setempat untuk setor dana sebesar Rp1.000.000.
Status akun kalian adalah saldo bank, yang sedang berisi Rp1.500.000.
Semua transaksi kalian sejak pembuatan akun bank hingga hari ini terkandung dalam lapisan Ketersediaan Data (DA), yakni basis data terpusat yang ditampung BCA.
Saat teller bank memproses dana kalian, BCA menjalankan transisi status terhadap DA tersebut untuk memperbarui saldo kalian menjadi Rp2.500.000. Inilah Eksekusi (E).
Status Rp2.500.000 sekarang tercermin di aplikasi seluler dan web BCA kalian, serta di lokasi cabang lainnya. Ada kesepakatan karena semua pembaruan dilakukan pada basis terpusat yang hanya dapat diakses oleh orang dengan kredensial yang tepat. Inilah Konsensus (S).
Sekarang, dalam istilah blockchain inilah arti dari 3 lapisan tersebut:
Ketersediaan Data (Data Availability (DA))
DA mengacu pada data yang ditampung di setiap node blockchain. Data yang ada di node tersedia untuk siapa saja, dan semua orang yang menggunakan blockchain itu dapat mengaksesnya. Ini juga membuat data menjadi sangat berharga dan mahal. Kenapa? Karena jumlah data yang tersedia itu terbatas (kita biasa menyebutnya ruang blok / blockspace). Saat kita menambahkan data ke blockchain, data itu akan didistribusikan ke semua node komputer yang menjalankan chain tersebut, untuk sekarang dan untuk selamanya.
Tujuan blockchain adalah untuk menjaga sifat datanya yang tidak dapat diubah. Berarti data yang disimpan di dalam blockchain merupakan jenis data paling berharga yang pernah dibuat manusia. Semua orang ingin data (transaksi) mereka tidak berubah, jadi orang akan menawar harga yang sangat tinggi untuk mengakses properti ini, itulah sebabnya kita melihat biaya gas yang sangat tinggi di Ethereum saat ini.
Eksekusi (Execution (E))
E adalah lapisan blockchain yang memproses status untuk dibawa ke blok berikutnya. Setiap blok memiliki beberapa status tertentu, mewakili perubahan data dari blok sebelumnya (saldo akun, kode kontrak, dll.) Validator kemudian mengambil banyak transaksi dari mempool, dan memperbarui status sesuai dengan transaksi yang telah ditarik dari mempool tersebut. Mempool itu ruang tunggu transaksi, bayangkan saja seperti jumlah orang yang mengantre di teller bank.
Nah, transaksi dijalankan ketika validator melakukan komputasi status baru tersebut untuk membuat blok berikutnya, menggunakan transaksi mempool yang dipilih berdasarkan input bersama, sesuai dengan mekanisme konsensusnya.
Konsensus / (Settlement (S))
Konsensus mendefinisikan kebenaran tentang data yang disimpan di blockchain. Dalam kategori ini, kita melihat ada Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS). Ini adalah sistem yang menentukan bagaimana blok ditambahkan ke chain, dan bagaimana partisipan dapat menyetujui bahwa blok itu benar. Dengan ini, blockchain dapat bergerak maju dalam waktu tanpa terpecah menjadi jutaan rantai yang berbeda, yang masing-masing mengaku versi kebenarannya sendiri.
Nah, sekarang setelah kalian paham 3 lapisan (DA, E, dan S) yang memberikan 3 properti blockchain (Desentralisasi, Skalabilitas, dan Keamanan), mari kita rekap perbedaan antara blockchain yang bersifat monolitik dan blockchain yang modular.
Blockchain Monolitik
Blockchain Monolitik adalah blockchain yang mencoba mengerjakan 3 lapisan (DA, E, dan S) berbeda di SATU tempat yang sama. Ya, pada dasarnya sebagian besar blockchain hingga saat ini merupakan blockchain yang bersifat monolitik.
Masalahnya, blockchain monolitik tunduk pada trilema blockchain!
Karena satu lapisan yang sama bertanggung jawab atas 3 properti blockchain yang berbeda, saat kita ingin mengoptimalkan 2 properti, akan ada 1 properti yang terbatasi:
- Ingin lebih banyak menyediakan data blockspace dengan mempercepat waktu blok dan memperbesar ukuran blok? Maka kita perlu mengurangi jumlah node yang mampu mengikuti tingkat kemajuan chain. Dengan begitu, komputer yang jadul tidak akan menghambat proses semua data dan kemajuan chain. Karena butuh perangkat keras yang canggih dan mahal, akibatnya blockchain ini kurang desentral.
- Mau transaksi cepat? Silakan kurangi jumlah node sehingga tidak butuh banyak komputer yang benar-benar perlu melakukan komputasi, agar transaksi cepat diselesaikan. Dengan begitu, kita perlu memercayai jumlah node yang terbatas bahwa mereka akan melakukan komputasi tanpa berbohong ke jaringan. Karena harus bergantung pada kepercayaan orang tertentu, akibatnya blockchain ini kurang aman.
- Ingin mengoptimalkan keamanan dan desentralisasi? Ya kita perlu kurangi jumlah ruang blok dan kurangi persyaratan perangkat keras node, jadi semua orang dapat menjadi partisipan dalam jaringan. Nah, tapi harap bersabar karena transaksi kalian membutuhkan waktu lebih lama untuk diselesaikan. Akibatnya blockchain ini menghadapi isu skalabilitas.
Blockchain Monolitik telah berhasil membawa industri kita sejauh ini, tapi dengan tingkat adopsi dan permintaan yang meningkat signifikan, mereka kewalahan mengatasi batasannya. Era blockchain monolitik akan segera berakhir. Era blockchain yang modular sedang dibangun di depan mata kita.
Blockchain Modular
Blockchain Modular mengambil 3 lapisan yang saat ini dijadikan satu oleh blockchain monolitik, untuk dibagi berdasarkan keahliannya masing-masing. Sama seperti pembagian divisi kerja, blockchain yang modular memisahkan setiap lapisan. Pemisahan inilah yang dimaksud dengan modularisasi. Dengan melakukan modularisasi, kita dapat mengoptimalkan masing-masing properti dan menghasilkan produk yang jauh lebih baik.
Menariknya pula, proyek yang bersifat modular tidak tunduk pada trilema blockchain! Justru karena proses modularisasi, blockchain tersebut malah dapat memaksimalkan desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas secara bersamaan.
Jadi, proyek blockchain mana saja yang sedang berusaha untuk membangun suatu lapisan MODULAR? Nantikan ulasan saya yang berikutnya!
Nanti kita akan berkenalan dengan istilah-istilah yang berkaitan erat dengan produk modular, seperti L2, sharding, rollups, ZK, verkle trees, optimistic, plasma, off-chain, volition, validium, SNARK, STARK, dan banyak lagi lainnya.
Bersambung ke part 2…
