Apa itu Proof of Stake?

Karena Bitcoin terus memenangkan (dan kehilangan) kekayaan di seluruh dunia, semakin banyak investor baik amatir maupun institusional yang melihat lebih dekat mekanisme aktual cryptocurrency untuk mencoba dan mengumpulkan beberapa wawasan tentang salah satu lanskap investasi yang paling tidak stabil di dunia.

Sebelum Satoshi Nakamoto pertama kali menerbitkan buku putih tahun 2009 yang akan mengantarkan era baru mata uang virtual, kendala utama untuk membangun penyimpanan uang digital tanpa otoritas pusat untuk mengelolanya adalah keamanan.

Tidak seperti mata uang tradisional seperti USD atau komoditas seperti minyak dan emas, setiap unit Bitcoin hanyalah urutan kode. Apa yang dapat menghentikan pelaku jahat untuk dengan mudah menggandakan mata uang? Atau lebih tepatnya, menghabiskan koin yang sama beberapa kali?

Dan bagaimana orang bisa mempercayai buku besar transaksi yang disimpan online di dunia di mana setiap hari ada berita tentang serangan dunia maya lainnya? Jawaban atas pertanyaan itu adalah sesuatu yang dikenal sebagai protokol Proof of Work.

Tapi, mungkin tidak lagi. Protokol Proof of Work memungkinkan cryptocurrency, menyelesaikan masalah utama dalam menjaga keamanan dan integritas blockchain tetapi, karena Bitcoin dan cryptocurrency lainnya telah berkembang biak dan meningkat, Proof of Work telah menciptakan beberapa masalah juga.

Untuk mengatasi masalah ini, banyak mata uang sekarang beralih ke algoritma konsensus alternatif yang disebut Proof of Stake yang bertujuan untuk mencapai tujuan yang sama dengan Proof of Work meskipun dengan cara yang sangat berbeda dan lebih berkelanjutan.

Cara Proof of Work memberikan keamanan adalah dengan memberikan teka-teki kriptografi kepada pengguna dalam kasus Bitcoin, ini dikenal sebagai teka-teki hash, yang membutuhkan upaya komputasi yang besar untuk menyelesaikannya.

Node, atau komputer individu dalam jaringan Bitcoin, yang dikenal sebagai penambang, harus menyelesaikan teka-teki ini untuk menambahkan catatan transaksi, yang dikenal sebagai blok, ke Blockchain.

Sebaliknya, node lain dalam jaringan dapat memverifikasi apakah teka-teki ini diselesaikan secara akurat dengan sedikit usaha yang berarti sulit untuk menambahkan blok ke blockchain, tetapi mudah untuk memverifikasi keasliannya.

Ini membuatnya mahal dan tidak menguntungkan untuk mencoba serangan dunia maya yang akan mengubah blockchain dengan cara apa pun. Penyerang harus mengeluarkan kekuatan komputer yang serius untuk merusak blok di blockchain dan, karena cara kerja blockchain, mereka harus mengedit setiap blok berikutnya dalam rantai untuk menyamarkan penipuan mereka.

Ini karena “DNA” dari setiap blok sebelumnya dalam rantai dapat ditelusuri mundur hingga ke blok genesis pertama. Penambang diberi insentif untuk mengeluarkan kekuatan untuk memecahkan teka-teki ini dan menambahkan catatan transaksi ke blockchain dengan hadiah saat ini 6,25 Bitcoin untuk setiap 1mb “blok” data tetapi tidak setiap anak di bawah umur dijamin sukses.

Ini adalah perlombaan untuk memecahkan setiap teka-teki dengan menebak sebanyak mungkin jawaban per detik, lebih banyak kekuatan komputer berarti lebih banyak tebakan yang berarti secara proporsional lebih tinggi peluang menjadi orang yang memecahkan teka-teki terlebih dahulu dan diberi hadiah.

Ini telah menciptakan perlombaan senjata dalam jaringan Bitcoin. Karena nilai mata uang telah melonjak dan taruhannya meningkat, penambang telah mendedikasikan lebih banyak kekuatan untuk pengaturan mereka untuk mendapatkan keunggulan dalam persaingan.

Tetapi perhitungan pada tingkat yang diperlukan untuk penambangan Bitcoin itu mahal, Anda tidak hanya membutuhkan penyiapan server yang lebih besar dan lebih baik yang datang dengan biaya di muka yang lumayan, mesin ini juga menghabiskan daya seolah-olah itu bukan urusan siapa-siapa.

Sedemikian rupa sehingga jaringan Bitcoin sendiri mengkonsumsi lebih banyak listrik daripada seluruh negara Argentina! Ini adalah berita buruk bagi lingkungan dan merupakan akibat langsung dari algoritme Proof of Work.

Masalah kedua yang diciptakan oleh dinamika kompetitif yang diberlakukan oleh protokol Proof of Work adalah sentralisasi bertahap dari daya komputasi jaringan Bitcoin. Salah satu tujuan utama Bitcoin dan cryptocurrency secara umum adalah penciptaan mata uang terdesentralisasi yang dapat beroperasi di luar saluran perbankan tradisional dan di luar jangkauan entitas tunggal mana pun.

Ini jelas merupakan cara bagi kelompok yang tidak dapat memanfaatkan saluran perbankan tradisional untuk menumbuhkan kekayaan, seperti pengungsi, orang tanpa kewarganegaraan, atau mereka yang hidup di bawah rezim totaliter (dan juga, secara tidak sengaja, anggota masyarakat yang kurang terhormat) serta memberikan keamanan yang lebih baik bagi semua pengguna dengan penghapusan pihak ketiga yang diperlukan.

Untuk memiliki peluang yang layak memenangkan perlombaan memecahkan teka-teki untuk sebuah blok, Anda harus memiliki kekuatan pemrosesan yang sangat besar, dan seperti yang telah kami jelaskan, itu membutuhkan banyak uang – baik untuk perangkat keras maupun pemeliharaan dan biaya listrik.

Ini merupakan penghalang yang signifikan untuk masuk bagi banyak entitas yang ingin ikut serta dalam perlombaan penambangan Bitcoin, hanya menyisakan kelas berat terbesar dan paling mengakar di arena untuk setiap blok. Banyak penambang kecil bekerja di “kolam penambangan” yang beroperasi sebagai entitas tunggal, menggabungkan kekuatan komputer untuk memenangkan perlombaan teka-teki dan membagi rampasan secara proporsional.

Saat ini, tiga kumpulan penambangan teratas mengontrol hampir setengah dari seluruh jaringan Bitcoin. Ini mengalahkan beberapa tujuan yang awalnya ditetapkan Bitcoin dengan meletakkan jaringan di tangan beberapa entitas saja.

Jika entitas tersebut pernah bergabung, mereka akan berada dalam jangkauan kendali penuh atas jaringan. Ini tidak hanya akan memusatkan mata uang virtual terdesentralisasi pertama, tetapi juga dapat menghancurkannya karena alasan yang akan kita bahas selanjutnya.

Protokol Proof of Work, meskipun fondasi tempat cryptocurrency pertama kali diamankan dan dibuat layak, memang menyimpan kelemahan sejati yang suatu hari bisa menjadi kehancurannya.

Karena sifat kompetitif lebih menyukai jumlah daya komputer yang lebih tinggi, jika ada satu entitas yang dapat memperoleh lebih dari 50% dari total daya komputer jaringan Bitcoin, ia akan, selama ia dapat mempertahankan bagian jaringan tersebut, dapat untuk memblokir penambang lain dari pencatatan transaksi, memonopoli seluruh bagian dari total hasil penambangan, dan memblokir verifikasi setiap blok, memungkinkan mereka untuk membalikkan transaksi dan “membelanjakan ganda” Bitcoin mereka.

Ini dikenal sebagai serangan 51% dan belum terjadi tetapi secara hipotesis tetap mungkin dilakukan dengan daya komputer yang cukup.

Meskipun dianggap sebagai kemungkinan yang jauh bahkan sekarang, sentralisasi bertahap mata uang yang disebutkan di atas telah membuat banyak orang khawatir tentang kerentanan utama ini.

Sementara penyerang akan, bahkan dengan impunitas besar yang diberikan kepada mereka dengan serangan 51% yang sukses, merasa sulit untuk mengubah catatan historis blockchain, eksploitasi kelemahan ini akan menghancurkan kepercayaan pada mata uang dan kemungkinan besar akan merusaknya selamanya, jika tidak dapat membunuh secara langsung.

Proof of Stake adalah algoritma konsensus yang sangat berbeda yang dirancang untuk menjaga integritas dan keamanan yang sama dari Blockchain yang disediakan oleh protokol Proof of Work tetapi dengan metode yang sama sekali berbeda.

Perbedaan utamanya adalah, seperti namanya, daripada membuktikan bahwa kekuatan komputer telah dikeluarkan dengan berlomba untuk memecahkan teka-teki hashing, penambang (atau dalam kasus ini, validator) “mempertaruhkan” sejumlah cryptocurrency yang berfungsi sebagai sesuatu seperti hibrida tawaran/jaminan keamanan.

Menggunakan berbagai metode pemilihan untuk memilih validator potensial, Proof of Stake dirancang untuk menghindari pengembangan perlombaan senjata komputasi, memberikan keamanan yang sama, dan menambal beberapa lubang keamanan siber yang mencolok dalam protokol Proof of Work.

Di bawah ini, kami akan menjelaskan bagaimana Proof of Stake dirancang untuk mengatasi masalah Proof of Work dan mengapa banyak yang memperdebatkan peningkatan penerapannya dalam teknologi blockchain yang akan datang – dan yang sudah ada.

Daripada mengadu domba mereka dalam perlombaan untuk memecahkan teka-teki hash yang intensif secara komputasi, penambang dalam dinamika Proof of Stake dipilih secara acak untuk memvalidasi blok data dengan imbalan potongan biaya transaksi.

Untuk menghentikan penyerang, protokol Proof of Stake mengharuskan pengguna untuk mempertaruhkan sejumlah mata uang mereka sendiri sebagai semacam uang jaminan.

Semakin banyak anak di bawah umur yang mau bertaruh, semakin tinggi kemungkinan mereka akan dipilih untuk memvalidasi blok dan mendapatkan potongan dari biaya transaksi. Dengan cara ini, node tidak diberi insentif untuk mengeluarkan sejumlah besar daya komputer sekaligus.

Sebagai gantinya, hanya node yang dipilih yang perlu mengeluarkan daya komputer yang diperlukan untuk menambahkan blok yang valid ke blockchain dan kemudian hanya cukup untuk menyelesaikan pekerjaan.

Dengan cara ini tidak ada insentif bagi node untuk bersaing satu sama lain dalam perlombaan senjata komputasi, mengurangi konsumsi energi jaringan dan secara besar-besaran mengurangi jejak lingkungan dari mata uang yang menggunakan protokol keamanan Proof of Stake.

Beberapa mungkin dengan cepat menunjukkan bahwa dengan menetapkan kemungkinan sesuai dengan jumlah satu taruhannya, protokol dapat memberi insentif pada sentralisasi yang sama dengan yang didorong oleh Proof of Work dengan mendukung entitas yang lebih besar dan lebih kaya.

Namun, banyak sistem Proof of Stake menggunakan metode penyortiran ekstra untuk menetapkan beberapa keacakan pada proses pemilihan.

Salah satu metode tersebut dikenal sebagai coin-aging, di mana mata uang yang dipertaruhkan bertambah “umur” semakin lama mereka dipertaruhkan oleh sebuah node. 

Usia koin taruhan diperhitungkan di samping nilai totalnya saat menetapkan probabilitas yang berarti bahwa nilai yang lebih tinggi masih meningkatkan kemungkinan, tetapi mereka yang “mengantri” pada akhirnya akan mendapatkan giliran terlepas dari berapa banyak yang dapat mereka pertaruhkan pada saat tertentu.

Ini hanya satu metode yang dapat digunakan untuk memastikan proses seleksi yang adil yang meniadakan insentif apa pun untuk berpartisipasi dalam perlombaan senjata yang membuat Bitcoin menjadi lubang pembuangan energi seperti sekarang ini.

Manfaat tambahan dari meminta node untuk mempertaruhkan mata uang mereka sendiri adalah bahwa hal itu semakin meniadakan upaya untuk meluncurkan serangan 51%.

Karena koin calon penambang menjadi hangus dalam kasus penipuan, pengguna harus mengunci lebih dari setengah dari nilai tunai seluruh jaringan untuk meluncurkan serangan mereka dan kemudian melihatnya menghilang.

Dalam kasus Bitcoin, ini berarti puluhan miliar dolar mengesampingkan tugas monumental untuk memperoleh kekayaan bersejarah dalam cryptocurrency, ini menghilangkan harapan untuk keuntungan finansial jika terjadi serangan 51%.

Dengan cara ini, sistem Proof of Stake mampu melindungi integritas blockchain tanpa mendorong pengguna untuk mengonsumsi daya sebanyak 10 negara teratas dan tanpa kelemahan mencolok yang melekat pada sistem Proof of Work.

Meskipun Proof of Stake sendiri masih belum sempurna, yang mengharuskan pengembang untuk merancang proses pemilihan validator mereka secara cerdas untuk mencegah pemberian insentif atas perilaku yang tidak diinginkan di dalam jaringan, ini tentu saja merupakan pesaing yang kuat untuk evolusi berikutnya dari pengembangan blockchain.

Karena itu, banyak cryptocurrency seperti Cardano’s Ouroboros telah dikembangkan menggunakan sistem Proof of Stake atau secara aktif beralih ke sana, seperti Ethereum’s Ether.

Ketika sistem terus berkembang, tentu saja akan ada tantangan baru sebagai bagian dari proses evolusi teknologi yang berkelanjutan, yang jelas adalah, setidaknya untuk saat ini, sistem Proof of Stake tampak seperti cara yang lebih sehat untuk melindungi nilai dari mata uang baru yang paling menarik di dunia.

Apa pendapat Anda tentang debat Proof of Work versus Proof of Stake? Dan mata uang kripto apa yang paling Anda sukai saat ini? Jangan ragu untuk memberi tahu kami, dan berikan pertanyaan apa pun kepada kami, di komentar di bawah!