Layer 1 vs. Layer 2 Blockchain solusi skalabilitas

Dengan popularitas cryptocurrency dan semakin luar biasa meluas pertumbuhan dunia web3, semakin bertambah jumlah pengguna mereka yang masuk secara teratur — dan hal ini menimbulkan masalah untuk teknologi blockchain yang sangat mereka andalkan. Kebanyakan jaringan blockchain tidak didesain untuk meluas sampai ke jumlah yang ada saat ini. 

Untungnya, sekarang ini kita punya apa yang industri ini sebut sebagai layer 1 dan layer 2 solusi skalabilitas, yang bisa ditambahkan ke arsitektur utama dari blockchain untuk menolongnya mengatasi permintaan yang lebih besar, dan memperkuat fungsi atau fiturnya. Dalam panduan AAG Academy kali ini, kita akan melihat perbedaan antara solusi layer 1 dan layer 2, kelebihan dan kekurangan mereka, dan lebih lagi.

Apa itu blockchain layer 1 vs layer 2?

AAG Academy memiliki panduan mendalam tentang apa itu blockchain dan bagaimana cara kerjanya pada level dasar bagi mereka yang belum mengenal atau yang ingin belajar lebih lagi — dan kami merekomendasikan untuk membacanya sebelum kamu masuk ke dalam solusi skalabilitas. Jika kamu sudah memiliki pemahaman yang baik tentang dasar blockchain, maka kamu tidak akan kesulitan  memahami perbedaan tentang layer 1 dan layer 2.

Layer 1 blockchain adalah infrastruktur dasar atau “mainnet.” blockchain dan berfungsi sebagai pondasi untuk seluruh proyek. Layer 2, seperti namanya, adalah layer kedua atau jaringan yang bisa dibangun di atas pondasi untuk memberikan skalaibilitas atau fitur baru yang lebih baik. Contohnya,Bitcoin sebagai protokol layer 1, sementara Bitcoin Lightning Network adalah protokol layer 2. 

Ketika pertama kali diluncurkan pada tahun 2009, sangat sedikit orang memperkirakan bahwa Bitcoin akan menjadi seterkenal hari ini, maka blockchain utamanya tidak didesain untuk mengatasi jumlah pengguna yang sekarang mengandalkannya untuk memproses transaksi. Dengan naiknya popularitas Bitcoin, jaringannya menjadi lebih lambat dan lebih mahal untuk digunakan oleh karena permintaan yang dialaminya secara teratur.

Hal ini menjadi masalah besar untuk cryptocurrency sebesar Bitcoin — bukan karena popularitasnya, tapi juga karena apa yang Bitcoin wakilkan dalam industri cryptocurrency — jadi sebuah solusi sangat dibutuhkan. Lightning Network diciptakan sebagai cara yang lebih cepat dan terjangkau untuk mengatasi transaksi di Bitcoin sehingga rantai utama tidak perlu harus mengurus tekanannya sendiri.

Kedua layer ini penting untuk industri hari ini. Tanpa protokol layer 1, cryptocurrency, NFTs, metaverse, dan banyak saluran web 3 yang kita tahu saat ini tidak akan ada. Dan tanpa protokol layer 2, banyak layer 1 blockchain akan kesulitan memenuhi permintaan dari pengguna mereka sementara mereka berkembang, dan pada dasarnya mereka akan hancur oleh kesuksesan mereka sendiri.

Bagaimana cara kerja blockchain layer 1?

Solusi skalabilitas layer 1 termasuk membuat perubahan atau perbaikan pada pondasi layer blokchain. Salah satu sebab mengapa banyak blockchain sangat tidak terukur adalah mereka mengandalkan mekanisme konsensus proof-of-work (PoW) untuk memverifikasi transaksi dan membuat blok-blok baru. Cara ini mengharuskan setiap mining node dalam jaringan untuk melihat transaksinya dan memutuskan apakah transaksi itu valid/sah.

Proses ini membutuhkan banyak tenaga komputer, dan sementara cara ini bekerja dengan baik untuk proyek yang lebih kecil yang tidak kewahalan, terbukti cara ini membawa kemacetan yang luar biasa untuk cryptocurrency yang lebih besar dan populer yang harus memproses dan memvalidasi sejumlah besar transasksi setiap hari. Proses ini dianggap menjadi salah satu kekurangan terbesar dari model desentralisasi.

Agar masuk dalam cara pandang, mari kita bandingkan sistem desentralisasi dengan sistem sentralisasi. Visa, jaringan pembayaran terbesar di dunia, mampu memproses lebih dari 65.000 transaksi per detik. Bitcoin, karena mengandalkan mekanisme konsensus PoW, hanya bisa memproses tujuh transaksi per detik.

Menerapkan skalabitlitas layer 1 biasanya berarti membuat perubahan pada desain awal dari jaringan atau mekanisme konsensusnya untuk mempercepat segala sesuatu. Termasuk di dalamnya meningkatkan ukuran block sehingga lebih banyak transaksi bisa dikumpulkan bersama, atau menggunakan proses yang disebut “sharding” untuk memisahkan operasi blockchain dan membagikan mereka melintasi kelompok node yang lebih kecil.

Pilihan lainnya, cara ini bisa berarti berpindah pada mekanisme konsensus lainnya secara keseluruhan. Pada tahun 2022, Ethereum menjadi cryptocurrency terbesar yang membuang sistem PoW yang diandalkannya sejak peluncuran pertamanya dan lebih memilih mekanisme proof-of-stake (PoS) yang lebih terukur dan efisien. Sistem ini menggunakan staking cryptocurrency dan tidak membutuhkan daya komputer.

Apa kelebihan dan kekurangan dari layer 1 blockchain?

Setelah jaringan blockchain beroperasi, membuat penyesuaian, perubahan, atau penyempurnaan apa pun pada fondasinya merupakan prospek yang menakutkan — terutama jika digunakan oleh banyak orang. Selalu ada kesempatan, seperti dengan setiap perangkat lunak, bahwa kesalahan atau bug yang tidak disengaja dibawa yang bisa menyebabkan konsekuensi yang tidak diharapkan atau bahkan membuat seluruh jaringan jatuh.

Jadi, sementara keuntungan solusi skalabilitas layer 1 bisa berarti meningkatnya kecepatan dan keamanan dan lalu lintas data yang lebih baik, serta transaksi yang lebih lancar, para pengembang sering kali enggan mengambil resiko membuat pergantian pada jaringan utama sebab mereka takut merusak sesuatu yang bisa menyebabkan kegagalan total.

Bagaimana cara kerja layer 2 blockchain?

Lapisan blockchain 2, seperti yang kami uraikan di atas saat mengacu pada Bitcoin Lightning Network, pada dasarnya adalah jaringan sekunder yang berjalan berdampingan dengan lapisan blockchain 1, seperti Bitcoin atau Ethereum. Kamu bisa menganggapnya sebagai jalan yang ada di sebelah dan sejajar dengan jalan raya; di mana lalu lintas dapat pindah saat jalan raya lebih sibuk, mengurangi beberapa kemacetan.

Lapisan 2 sendiri adalah network, sehingga dapat membongkar beberapa pekerjaan komputasi dari blockchain utama. Pekerjaan ini biasanya terdiri dari pemrosesan transaksi off-chain (yang tidak ditangani oleh jaringan utama) secara mandiri menggunakan sistem yang berbeda, contohnya membuat saluran langsung antara dua pihak untuk pemrosesan transaksi yang hampir instan.

Seperti yang kami catat sebelumnya, Bitcoin sendiri hanya dapat menangani tujuh transaksi per detik, sedangkan Visa dapat menangani hingga 65.000. Namun, Bitcoin Lightning Network dapat memproses sebanyak 1 juta transaksi per detik, menjadikannya solusi pemrosesan pembayaran tercepat di planet ini. Dan karena sangat cepat, Bitcoin Lightning Network  juga jauh lebih terjangkau untuk digunakan.

Ada berbagai jenis solusi skalabilitas layer 2 yang digunakan pada hari ini, yang paling umum adalah:

State channels
State channels, contohnya Bitcoin Lightning Network, membuat saluran dua arah antara dua pihak sehingga transaksi langsung dapat terjadi hampir seketika. Cara ini meniadakan kebutuhan pihak ketiga, contohnya penambang, untuk mengkonfirmasi transaksi. Hanya setelah saluran ditutup, “status” terakhirnya diteruskan ke blockchain utama sehingga saldo dompet dapat diselesaikan

Zero-knowledge (ZK) rollups
Zero-knowledge rollups, juga dikenal sebagai ZK rollups, menggabungkan sekumpulan transaksi yang terjadi di off-chain dan menyerahkan mereka sebagai satu transaksi, yang disebut bukti kriptografik atau bukti validitas, kepada jaringan utama. Secara efektif artinya blockchain utama hanya perlu kuatir tentang satu transaksi dibandingkan sejumlah besar transaksi.

Optimistic rollups
Optimistic rollups mirip dengan ZK rollups, kecuali bukan menggunakan bukti validitas, mereka mengandalkan bukti tipuan. Agregator transaksi mengirimkan informasi sesedikit mungkin ke blockchain utama dan menganggap bahwa datanya benar. Jika transaksi penipuan terjadi, bukti penipuan dilakukan dan pengirim dikenakan sanksi.

Apa kelebihan dan kekurangan dari blockchain layer 2?

Tidak seperti protokol layer 1, yang dikembangkan dan diimplementasikan oleh tim pengembangan blockchain sendiri, protokol layer 2 sering kali dibuat oleh pihak ketiga. Ini berarti protokol lapisan 2 dapat memakan waktu lebih lama untuk diterapkan, tetapi mereka dapat membawa perubahan atau peningkatan yang lebih substansial yang enggan dilakukan oleh tim pengembangan proyek sendiri.

Salah satu keuntungan terbesar dari protokol layer 2 adalah bahwa mereka tidak memerlukan perubahan pada layer 1 yang sudah ada. Mereka dapat membawa peningkatan yang signifikan, fitur baru, dan lebih banyak lagi ke mainnet yang sudah mapan tanpa takut bahwa bug dan kerentanan lainnya dapat muncul secara tidak sengaja. Selanjutnya, protokol layer 2 dapat dirancang dekat fitur atau fungsi tertentu.

Kelebihan utama lainnya dari protokol layer 2 adalah beberapa dari mereka bisa dibangun di atas blockchain yang sudah ada, setiap mereka dengan kemampuan mereka sendiri, sementara kamu hanya bisa punya satu layer 1. Namun, mereka juga memiliki kekurangan — salah satunya mereka seringkali mengharuskan kamu menaruh dana di protokol layer 2 sementara kamu menggunakannya, atau memindahkan dana dari blockchain utama.

Para pengguna harus menyadari resiko yang ada sebelum menggunakan protokol layer 2. Contohnya, dana terikat di protokol layer 2 menjadi tidak tersedia sementara jika layer 2 mengalami penghentian atau masalah lainnya. Kita juga harus ingat bahwa beberapa protokol layer 2 bisa jadi licik dan dirancang khusus untuk mencuri aset yang ditransfer kepada mereka.

Apa yang menjadi solusi masa depan?

Terlepas dari potensi risiko yang datang dengan protokol layer 2, sejauh ini mereka merupakan solusi terukur yang paling umum digunakan saat ini — terutama di Ethereum. Banyaknya kelebihan mereka saat ini menutupi kelemahan mereka, dan seperti yang terjadi, tidak ada alternatif yang bersaing dalam hal fleksibilitas, kompatibilitas, dan keamanan.

Sulit untuk memperkirakan apakah sebuah alternatif unutk protokol layer 2 akan tersedia di masa depan, tapi melihat sifat alami evolusi cepat industri cryptocurrency, sangat memungkinkan.

Referensi:

• What are layer 2 scaling solutions
• Blockchain layer 1 vs layer 2 scaling solutions
• What is a layer 1 blockchain
• What are layer 2s and why are they important