Mengenal Protokol Layer 2 dalam Sebuah Blockchain

Layer-2 merupakan salah satu hasil dari perkembangan dan inovasi teknologi blockchain. Keberadaannya yang memberikan efisiensi, biaya transaksi murah, dan transaksi yang cepat dianggap menjadi salah satu solusi untuk mengatasi masalah skalabilitas Ethereum.

Apa itu Layer-2 dan hal-hal menarik lainnya seputar teknologi ini? Simak penjelasannya di artikel berikut. 

Apa itu Layer-2

Layer-2 adalah solusi vertikal off-chain yang dibangun di atas blockchain utama (Layer-1) untuk meningkatkan skalabilitas dan mengurangi biaya transaksi tanpa mengorbankan keamanan dan desentralisasi dari Layer-1.

Layer-2 memanfaatkan berbagai teknologi untuk mengatasi keterbatasan skalabilitas yang dihadapi oleh blockchain Layer-1 seperti Bitcoin dan Ethereum.

Secara umum, Layer-2 mencakup jaringan, sistem, atau teknologi yang beroperasi di luar chain utama namun tetap terhubung dengan Layer-1 untuk validasi akhir dan keamanan.

Layer-2 bertujuan untuk meningkatkan kecepatan (throughput) transaksi dan mengurangi biaya dengan menangani sebagian besar proses transaksi di luar chain utama. Hal ini memungkinkan blockchain untuk beroperasi dengan lebih efisien dan pada skala yang lebih besar.

Berikut adalah beberapa jenis teknologi Layer-2 yang sering digunakan antara lain:

Rollups

Rollups terbagi menjadi dua, yakni optimistic rollups dan zero-knowledge rollups. Optimistic Rollups memproses transaksi off-chain dan hanya mengirimkan hasil akhir ke Layer-1. Semua transaksi dianggap valid secara default, namun ada periode sengketa di mana peserta jaringan dapat menantang transaksi yang mencurigakan.

Zero-knowledge rollups (zk-Rollups) menggabungkan banyak transaksi off-chain dan mengirimkan bukti validitas ke Layer-1. zk-Rollups menggunakan cryptographic proofs untuk memastikan bahwa transaksi valid tanpa harus memverifikasi setiap transaksi secara individual.

Baca juga: Mengenal ZK Rollup, Bikin Layer-2 Lebih Hebat

State Channels

State channels memungkinkan dua pihak atau lebih untuk melakukan transaksi off-chain dengan cara membuka channel di Layer-1. Setelah channel dibuka, transaksi dapat dilakukan tanpa perlu mempublikasikan setiap transaksi ke blockchain. Hanya hasil akhir yang dikirimkan kembali ke Layer-1 untuk penyelesaian.

Sidechains

Sidechains adalah blockchain terpisah yang berjalan paralel dengan blockchain utama. Sidechains dapat menangani transaksi secara independen, namun tetap terhubung dengan blockchain utama melalui mekanisme dua arah (two-way peg) untuk transfer aset dan data.

Nested Blockchains

Nested blockchains melibatkan blockchain utama dan beberapa blockchain sekunder. Blockchain utama mengatur dan mengawasi blockchain sekunder yang melakukan eksekusi transaksi. Hasil transaksi dari blockchain sekunder kemudian dilaporkan kembali ke blockchain utama untuk validasi.

Layer-2 sangat penting karena membantu mengatasi trilemma skalabilitas yang diidentifikasi oleh Vitalik Buterin, di mana blockchain harus memilih dua dari tiga aspek: skalabilitas, desentralisasi, dan keamanan.

Layer-2 memungkinkan blockchain untuk mempertahankan desentralisasi dan keamanan sambil meningkatkan skalabilitas dengan cara memindahkan sebagian besar beban transaksi ke jaringan off-chain.

Cara Kerja Layer-2

Secara umum, Layer-2 memiliki dua komponen utama: jaringan yang memproses transaksi dan smart contract di blockchain dasar yang menyelesaikan sengketa dan mencapai konsensus tentang status jaringan Layer-2.

Jaringan Layer-2 menangani eksekusi transaksi cepat, sementara smart contract di blockchain dasar memvalidasi dan menyelesaikan transaksi.

Contoh implementasi Layer-2 termasuk payment channels dan rollups. Payment channels memungkinkan transfer off-chain dari token on-chain antara dua atau lebih pengguna dengan biaya transaksi nol dan kecepatan sangat cepat.

Sementara itu, rollups, baik yang optimistik maupun zero-knowledge (zk-rollups), meningkatkan throughput dengan mengeksekusi perubahan status smart contract di luar chain dan membuktikannya di on-chain.

Tujuan Layer-2

Beda Layer-2 dan Layer-1

Adapun perbedaan dari Layer-2 dan Layer-1 adalah sebagai berikut:

Definisi dan Fungsi

Layer-1 adalah blockchain dasar yang berfungsi sebagai tulang punggung dari ekosistem blockchain. Contoh dari Layer-1 adalah Bitcoin dan Ethereum. Layer-1 menangani semua aspek dari transaksi blockchain secara on-chain, termasuk validasi, eksekusi, dan penyimpanan data transaksi. Layer-1 juga bertanggung jawab untuk keamanan, ketersediaan data, dan desentralisasi.

Layer-2, di sisi lain, adalah solusi off-chain yang dibangun di atas blockchain Layer-1 untuk meningkatkan skalabilitas dan mengurangi biaya transaksi.

Layer-2 memproses transaksi di luar rantai utama dan kemudian mengirimkan data yang telah diproses kembali ke Layer-1 untuk validasi dan penyelesaian akhir. Contoh dari Layer-2 adalah rollups (Optimistic dan zk-Rollups), state channels, dan sidechains.

Skalabilitas

Layer-1 seringkali menghadapi masalah skalabilitas karena setiap transaksi harus divalidasi dan dicatat oleh setiap node di jaringan. Ini dapat menyebabkan kemacetan jaringan dan biaya transaksi yang tinggi, terutama selama periode penggunaan jaringan yang tinggi. =

Sebagai contoh, Ethereum hanya dapat memproses sekitar 15 transaksi per detik (TPS), yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan sistem pembayaran tradisional seperti Visa yang dapat memproses sekitar 45.000 TPS​.

Layer-2 dirancang untuk mengatasi masalah ini dengan memindahkan sebagian besar pemrosesan transaksi off-chain. Dengan demikian, Layer-2 dapat mencapai throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah.

Rollups, misalnya, dapat menggabungkan banyak transaksi off-chain menjadi satu transaksi yang dikirimkan ke Layer-1, sehingga mengurangi beban pada jaringan utama dan meningkatkan efisiensi​.

Keamanan

Keamanan pada Layer-1 dijamin oleh konsensus jaringan yang melibatkan semua node. Misalnya, Bitcoin menggunakan proof of work (PoW) untuk mencapai konsensus, yang membutuhkan daya komputasi yang signifikan untuk memvalidasi dan menambahkan blok baru ke chain.

Layer-2, meskipun memproses transaksi off-chain, tetap memanfaatkan keamanan Layer-1 untuk validasi akhir dan penyelesaian sengketa. Ini berarti bahwa meskipun transaksi diproses lebih cepat dan lebih murah di Layer-2, mereka masih dilindungi oleh mekanisme keamanan yang kuat dari Layer-1.

Rollups menggunakan bukti kriptografis untuk memastikan bahwa data yang dikirimkan ke Layer-1 adalah valid, sementara state channels menggunakan kontrak pintar untuk menyelesaikan sengketa jika terjadi ketidaksepakatan antara pihak-pihak yang bertransaksi​.

Desentralisasi

Desentralisasi adalah salah satu aspek utama dari blockchain Layer-1, di mana setiap node memiliki salinan lengkap dari blockchain dan berpartisipasi dalam proses konsensus. Ini memastikan bahwa tidak ada satu entitas pun yang dapat mengendalikan jaringan atau mengubah data transaksi secara sepihak.

Layer-2, meskipun menawarkan solusi yang lebih efisien, juga harus memastikan bahwa mereka tidak mengorbankan desentralisasi yang ditawarkan oleh Layer-1. Dengan menggunakan mekanisme seperti rollups dan state channels, Layer-2 dapat mempertahankan tingkat desentralisasi yang tinggi dengan memastikan bahwa semua transaksi akhirnya diverifikasi dan dicatat di Layer-1​.

Daftar Proyek Layer-2

Dilansir dari L2Beat, website tracking untuk proyek-proyek Layer-2, terdapat 57 proyek Layer-2 yang aktif. Namun dalam daftar ini, adalah lima Layer-2 dengan total nilai terkunci (TVL) tertinggi.

Arbitrum

Arbitrum adalah salah satu solusi skalabilitas Layer-2 yang paling populer untuk blockchain Ethereum, menggunakan teknologi optimistic rollups untuk meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya gas. Proyek ini dikembangkan oleh Offchain Labs.

Arbitrum menggabungkan banyak transaksi off-chain menjadi satu batch dan kemudian mengirimkannya ke Ethereum sebagai satu transaksi tunggal, memungkinkan efisiensi yang lebih besar dan biaya yang lebih rendah.

Baca juga: Mengenal Arbitrum Proyek Layer-2 yang Curi Perhatian

Arbitrum juga menawarkan kompatibilitas penuh dengan Ethereum, sehingga aplikasi yang sudah ada di Ethereum dapat dengan mudah terintegrasi dengan Arbitrum tanpa memerlukan perubahan besar.

Arbitrum menempati peringkat pertama dalam TVL dengan US$19,25 miliar dan menguasai pangsa pasar sebesar 40,37%.

Base

Base adalah proyek Layer-2 yang diluncurkan oleh Coinbase dan dibangun menggunakan OP Stack dari Optimism. Proyek ini dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi Ethereum dengan menggunakan teknologi optimistic rollups, yang memungkinkan pemrosesan transaksi di luar chain utama dan kemudian mengirimkan data transaksi ke Ethereum untuk validasi. 

Baca juga: Mengenal Layer-2 Base dari Coinbase

Base menawarkan biaya transaksi yang lebih rendah, sekitar 10 kali lebih murah daripada Ethereum, dan dirancang untuk mempermudah pengembang dalam membangun aplikasi terdesentralisasi dengan akses penuh ke produk dan alat dari Coinbase.

Base menempati peringkat kedua dalam TVL dengan US$7,84 miliar dan menguasai pangsa pasar sebesar 16,45%.

Optimism

Optimism adalah proyek Layer-2 yang bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas Ethereum dengan menggunakan teknologi optimistic rollups.

Teknologi ini memungkinkan eksekusi transaksi off-chain dengan cara menggabungkan banyak transaksi menjadi satu batch yang kemudian dikirimkan ke Ethereum untuk validasi, mengurangi beban jaringan dan biaya transaksi secara signifikan. 

Optimism mempertahankan keamanan dengan mengasumsikan semua transaksi valid kecuali ada sengketa yang diangkat dalam periode tertentu. Ini memungkinkan peningkatan throughput transaksi tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan yang dimiliki Ethereum.

Baca juga: Apa Itu Optimism? Panduan Untuk Pemula

Optimism juga mendukung kompatibilitas penuh dengan Ethereum, memudahkan pengembang untuk memigrasi aplikasi mereka tanpa perubahan besar. Optimism menempati peringkat ketiga dalam TVL dengan US$7,78 miliar dan menguasai pangsa pasar sebesar 16,33%.

Blast

Blast adalah proyek Layer-2 yang baru diluncurkan oleh Pacman, pendiri marketplace NFT Blur. Proyek ini dirancang untuk menarik likuiditas dengan menawarkan yield langsung pada aset yang di-bridge ke chain-nya. 

Pengguna yang memegang ETH di Blast akan mendapatkan yield otomatis berdasarkan staking yield dari ETH, yang saat ini sekitar 4%, langsung ke wallet mereka. Selain itu, stablecoin seperti USDC, USDT, dan DAI juga dapat di-bridge ke Blast dan mendapatkan yield 5% melalui produk treasury-bill tokenized.

Blast menempati peringkat keempat dalam TVL dengan US$3,26 miliar dan menguasai pangsa pasar sebesar 6,85%.

Mantle

Mantle adalah solusi Layer-2 yang dibangun di atas blockchain Ethereum menggunakan teknologi optimistic rollups untuk meningkatkan kecepatan transaksi dan mengurangi biaya gas. Jaringan ini memiliki desain modular yang memungkinkan pemisahan fungsi seperti eksekusi, konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data ke dalam lapisan-lapisan yang berbeda. 

Desain ini memungkinkan peningkatan skalabilitas tanpa perlu hard fork. Mantle juga dilengkapi dengan protokol liquid staking yang disebut Mantle LSP, yang memungkinkan pengguna untuk melakukan staking ETH dan menerima mETH (Mantle Stacked Ethereum) yang memberikan yield. Proyek ini juga menekankan desentralisasi dengan tata kelola yang dikelola oleh pemegang token MNT, yang memiliki suara dalam keputusan jaringan penting.

Blast menempati peringkat kelima dalam TVL dengan US$1,28 miliar dan menguasai pangsa pasar sebesar 2,69%.

Potensi Layer-2 di 2024

Pada tahun 2024, teknologi Layer-2 diprediksi akan semakin berkembang dan diadopsi secara luas. Dengan semakin banyaknya aplikasi Web3 dan kebutuhan akan transaksi cepat serta biaya rendah, Layer-2 akan memainkan peran penting dalam ekosistem blockchain. Pengembangan terus-menerus oleh komunitas peneliti dan pengembang diharapkan akan membawa solusi Layer-2 yang lebih efisien dan aman.

Per artikel ini ditulis (6/6/24), TVL dari kumpulan proyek Layer-2 berdasarkan data L2Beat telah mencapai US$47,68 miliar. Ini berarti, dalam jangka waktu satu tahun, TVL Layer-2 telah mengalami peningkatan sebesar +335%.

Peningkatan signifikan ini menunjukkan adanya potensi yang kuat pada sektor Layer-2, terlebih lagi setelah upgrade Ethereum EIP-4844 Proto Danksharding pada 13 Maret 2024 lalu, yang membuat biaya gas pada Layer-2 menjadi lebih murah.

Baca juga: VanEck Proyeksi Layer-2 Ethereum akan Bernilai US$1 Triliun