Apa itu algoritma konsensus?

Jaringan blockchain mengandalkan sejumlah proses untuk berfungsi secara aman dan efektif, salah satunya adalah algoritma konsensus. Meskipun ada berbagai metode konsensus yang berbeda, masing-masing bekerja sedikit berbeda, hampir semua dari mereka dirancang untuk mencapai tujuan akhir yang sama, yaitu memastikan bahwa semua data blockchain tervalidasi dan akurat.

Pada panduan AAG Academy ini, kami akan menjelaskan secara lebih detail tentang algoritma konsensus beserta tujuannya, mengulas bagaimana cara kerjanya, dan melihat jenis-jenis algoritma konsensus yang digunakan saat ini.

Apa itu algoritma konsensus?

Algoritma konsensus memungkinkan pengguna atau mesin untuk mencapai kesepakatan tentang transaksi blockchain dan buku besar terdistribusi secara keseluruhan. Ada beberapa metode konsensus yang ada dalam industri cryptocurrency saat ini — yang akan kita bahas lebih lanjut nanti — namun hampir semuanya dirancang dengan tujuan yang sama, yaitu memastikan keabsahan data.

Untuk menjelaskan pentingnya algoritma konsensus dan bagaimana cara kerjanya, mari kita gunakan analogi sederhana. Bayangkan sebuah tim besar yang bekerja bersama pada database yang sama. Jika setiap orang dapat menambah atau mengubah data sesuka hati, tidak mungkin untuk menjamin keakuratan data. Cukup mudah bagi satu orang untuk memasukkan data palsu yang merusak sistem.

Sebuah database yang tidak akurat tidak berguna, terutama dalam hal transaksi cryptocurrency. Oleh karena itu, algoritma konsensus digunakan untuk mencegah satu orang atau bahkan sekelompok orang dari menambahkan data sebelum diperiksa oleh semua orang dalam jaringan. Tidak ada data yang dapat dimasukkan ke dalam database blockchain kecuali setidaknya 51% dari semua peserta setuju bahwa data tersebut valid.

Tujuan mekanisme konsensus blockchain

Dalam sistem keuangan tradisional, bank atau perusahaan kartu kredit memastikan bahwa Kamu memiliki dana yang cukup saat Kamu melakukan transaksi. Mereka juga mengupdate saldo akun Kamu setiap saat. Ketika Kamu mengeluarkan uang, transaksi tersebut dicatat dan dana dikurangi. Kamu tidak dapat mengeluarkan uang tersebut lagi.

Sistem tradisional memiliki kelemahan karena bersifat terpusat, dan kebanyakan cryptocurrency dirancang untuk menghindari sentralisasi apapun. Sebaliknya, mereka bergantung pada sistem terdesentralisasi – seperti jaringan blockchain yang melibatkan banyak peserta. Oleh karena itu, diperlukan metode terdesentralisasi untuk memverifikasi dan mencatat transaksi.

Algoritma konsensus adalah solusinya. Mereka dirancang untuk memastikan bahwa data tidak dapat ditambahkan ke blockchain kecuali data tersebut valid dan terverifikasi. Hal ini mencegah double-spending — kemampuan seseorang untuk mengeluarkan koin atau token cryptocurrency yang sama dua kali — serta membantu memblokir pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab atau penyerang untuk menambahkan data palsu untuk keuntungan mereka sendiri.

Mekanisme konsensus juga memastikan keadilan dan keandalan. Mereka adalah algoritma yang tertulis di dalam blockchain, sehingga tidak ada diskriminasi terhadap siapa pun. Semua orang memiliki tingkat akses yang sama. Selain itu, karena tidak ada satu entitas atau tim kecil yang mengontrol, tidak perlu khawatir tentang pemadaman atau ketidakstabilan ketika orang atau tim tersebut tidak aktif.

Bagaimana algoritma konsensus bekerja?

Ada beberapa jenis algoritma konsensus yang berbeda, namun semuanya bertujuan untuk membangun kepercayaan di antara pengguna blockchain untuk menentukan apakah data yang dimasukkan ke dalamnya valid. Untuk memahami bagaimana hal ini dilakukan, mari kita lihat secara rinci langkah-langkah yang umum dilakukan dalam proses konsensus.

Pertama-tama, transaksi diajukan ke jaringan untuk disetujui dan diproses. Node jaringan, yang pada dasarnya adalah komputer, menganalisis detail transaksi untuk memastikan bahwa mereka valid. Ini termasuk memeriksa saldo dompet pengirim untuk mengonfirmasi bahwa mereka memiliki dana yang cukup dan memverifikasi bahwa mereka memiliki private key yang membuktikan kepemilikan aset yang mereka gunakan.

Setelah transaksi telah divalidasi, transaksi tersebut masuk ke dalam kolam transaksi bersama dengan transaksi lain yang valid, di mana ia menunggu konfirmasi. Kemudian, sekelompok transaksi diambil dari kolam ini dan digabungkan menjadi sebuah blok oleh penambang atau validator. Setelah blok ditutup, blok tersebut disiarkan ke seluruh jaringan agar node lain dapat memeriksa isinya dan mengkonfirmasi bahwa transaksi yang terdapat di dalam blok tersebut valid.

Pada tahap ini, konsensus dicapai di antara node jaringan. Blok hanya dapat ditambahkan ke blockchain jika mayoritas (biasanya 51% atau lebih) node setuju atas kevalidannya. Setiap blok yang gagal mencapai konsensus akan ditolak dan diabaikan. Transaksi dianggap selesai hanya setelah berhasil ditambahkan ke dalam blok dan dimasukkan ke dalam blockchain.

Proses ini berarti jika seseorang ingin mengeksploitasi blockchain, misalnya untuk melakukan double-spending, dia harus berhasil melakukan serangan 51% – atau menguasai mayoritas kekuatan validasi blockchain. Hal tersebut hampir tidak mungkin, terutama dengan jaringan blockchain yang lebih besar yang bisa memiliki jutaan kontributor.

Jenis-jenis algoritma konsensus

Saat kita membahas tentang algoritma konsensus dalam cryptocurrency, biasanya yang terlintas adalah proof-of-work (PoW) dan proof-of-stake (PoS). PoW digunakan oleh Bitcoin, yang pada dasarnya memulai seluruh industri cryptocurrency, serta banyak cryptocurrency lainnya. Algoritma ini mengandalkan komputer yang kuat untuk menyelesaikan teka-teki kriptografi yang kompleks.

Saat ini, Ethereum dan semua cryptocurrency yang dibangun di atasnya menggunakan PoS sejak terjadinya “The Merge” pada tahun 2022. PoS jauh lebih efisien daripada PoW karena mengandalkan staking, di mana validator dan peserta lainnya menyumbangkan token mereka sebagai jaminan, bukan menggunakan hardware yang mahal dan membutuhkan banyak energi.

Ada panduan yang lebih mendalam mengenai proof-of-work dan proof-of-stake bagi mereka yang ingin mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana mekanisme konsensus ini bekerja. Namun, penting untuk diingat bahwa PoW dan PoS bukanlah satu-satunya mekanisme konsensus yang digunakan dalam industri cryptocurrency saat ini. Meskipun keduanya sangat populer, namun ada banyak alternatif lain yang tidak boleh diabaikan.

Berapa jumlah algoritma konsensus yang ada?

Selain PoW dan PoS, berikut adalah enam mekanisme konsensus lain yang saat ini digunakan. Berikut adalah daftarnya, termasuk penjelasan singkat tentang cara kerjanya. Panduan lengkap tentang masing-masing dari ini akan tersedia dari AAG Academy dalam waktu dekat.

• Delegated proof-of-stake (DPoS)
  Cara kerjanya mirip dengan PoS standar, tetapi pemilih menentukan validator mana yang dipilih.
• Proof-of-importance (PoI)
  Peserta jaringan diberikan “nilai penting,” dan mereka dengan nilai tertinggi dipilih untuk melakukan validasi.
• Proof-of-capacity (PoC)
  Solusi untuk teka-teki kriptografi yang kompleks disimpan pada media digital, seperti drive penyimpanan, dan kemudian digunakan untuk membuat blok baru.
• Proof-of-elapsed-time (PoET)
  Validator dipilih dengan adil berdasarkan berapa lama mereka menunggu untuk memproses blok baru.
• Proof-of-authority (PoAu)
  Mekanisme konsensus lain yang mirip dengan PoS, tetapi bukan token staking yang digunakan sebagai jaminan, melainkan identitas peserta jaringan. Validator mengirimkan dokumen identitas resmi ke jaringan, yang menjadi risiko jika mereka tidak berperilaku seperti yang diharapkan.
• Proof-of-activity (PoA)
  Metode ini adalah gabungan antara PoW dan PoS, dimana para partisipan harus menyelesaikan teka-teki kompleks untuk membuat blok baru, dan setelah itu sistem beralih ke staking untuk menentukan node mana yang akan mengisi blok tersebut.

Referensi :

• Consensus mechanism cryptocurrency
• How crypto transactions work
• Blockchain consensus
• Consensus mechanisms in blockchain