Coinvestasi Telegram Group Coinvestasi Telegaram Channel

Proof-of-Work vs Proof-of-Stake: Panduan Dasar Mining

Coinvestasi     Monday, September 3 2018

Belakangan ini, mungkin kamu sering mendengar soal gagasan untuk beralih dari konsesus Ethereum yang berdasarkan sistem Proof-of-Work ke sistem lain yakni Proof-of-Stake.

Dalam artikel ini, akan dijelaskan tentang perbedaan utama antara Proof of Work vs Proof of Stake, serta definisi penambangan, atau proses bagaimana mata uang digital baru dirilis melalui jaringan.

Lalu, akan dibahas pula hal-hal apa saja yang berubah sehubungan dengan teknik penambangan apabila komunitas Ethereum memutuskan untuk bertransisi dari “work” ke “stake”?

Baca juga : Apa itu Blockchain ?

Artikel ini akan menjadi panduan dasar untuk memahami permasalahan di atas.

Proof of Work, Proof of stake

Apa Itu Proof of Work?

Pertama, kita akan mulai dengan definisi dasar.

Proof of work adalah protokol yang memiliki tujuan utama mencegah serangan cyber seperti serangan distributed denial-of-service (DDoS), yang bertujuan menghabiskan tenaga sumber daya sistem komputer dengan mengirim beberapa permintaan palsu.

Konsep Proof of work, sudah ada bahkan sebelum bitcoin, tapi Satoshi Nakamoto menerapkan teknik ini pada – kita masih belum tahu siapa Nakamoto sebenarnya – mata uang digital miliknya yang merevolusi cara transaksi tradisional.

Faktanya, ide PoW awalnya dipublikasikan oleh Cynthia Dwork dan Moni Naor pada tahun 1993, namun istilah “Proof-of-Work” diciptakan oleh Markus Jakobsson dan Ari Juels dalam sebuah dokumen yang diterbitkan pada tahun 1999.

Namun, dengan memperhatikan tanggal dibuatnya, POW mungkin adalah ide terbesar di balik white paper Bitcoin Nakamoto – diterbitkan pada tahun 2008 – karena memungkinkan konsensus tanpa kepercayaan dan terdistribusi.

Baca juga : Apa itu mining Bitcoin ?

Apa Itu Konsensus yang Trustless dan Terdistribusi?

Sistem konsensus tanpa kepercayaan dan terdistribusi berarti bahwa, jika kamu ingin mengirim dan/atau menerima uang dari seseorang, kamu tidak perlu mempercayai layanan pihak ketiga.

Berbeda dengan saat kamu menggunakan metode pembayaran tradisional, kamu harus mempercayai pihak ketiga untuk mengatur transaksimu (misal: Visa, Mastercard, PayPal, bank). Mereka menyimpan daftar pribadi yang menyimpan riwayat transaksi dan saldo dari setiap akun.

Contoh umum untuk menjelaskan perilaku ini dengan lebih gamblang adalah sebagai berikut: jika Alice mengirim Bob $100, layanan pihak ketiga yang terpercaya, akan mendebit rekening Alice dan mengkreditkan akun Bob, sehingga mereka berdua harus percaya bahwa pihak ketiga ini pasti melakukan hal yang tepat.

Dengan bitcoin dan beberapa mata uang digital lainnya, setiap orang memiliki salinan ledger atau buku besar (blockchain), jadi tidak ada seorangpun yang dituntut harus percaya pada pihak ketiga, karena siapa pun dapat langsung memverifikasi informasi yang ditulis.

Proof of work, proof of stake

Proof of Work dan Penambangan

Lebih lanjut, proof of work adalah persyaratan untuk mendefinisikan perhitungan komputer mahal, yang juga disebut penambangan. Di mana, hal ini perlu dilakukan untuk menciptakan kelompok baru yang berisi transaksi-transaksi tanpa kepercayaan (bernama blok) pada buku besar yang terdistribusi bernama blockchain.

Penambangan berfungsi untuk dua tujuan:

  1. Untuk memverifikasi keabsahan suatu transaksi, atau menghindari sesuatu yang disebut pengeluaran ganda;
  2. Untuk menciptakan mata uang digital baru dengan memberikan imbalan kepada penambang yang telah melakukan tugas sebelumnya.

Ketika kamu ingin mengatur transaksi, inilah yang terjadi di balik layar:

  • Transaksi digabungkan menjadi sesuatu yang disebut blok;
  • Penambang memverifikasi bahwa transaksi dalam setiap blok adalah sah;
  • Untuk melakukannya, penambang harus memecahkan teka-teki matematika yang dikenal sebagai masalah proof-of-work;
  • Imbalan diberikan kepada penambang pertama yang memecahkan masalah pada setiap blok;
  • Transaksi terverifikasi akan disimpan di blockchain publik

“Teka-teki matematika” ini memiliki fitur kunci: asimetri. Tindakan ini, pada kenyataannya, harus cukup kuat di sisi permintaan, namun mudah untuk memeriksa jaringan. Gagasan ini juga dikenal sebagai fungsi biaya CPU, teka-teki klien, teka-teki komputasi atau fungsi penetapan harga CPU.

Semua penambang jaringan berkompetisi untuk menjadi yang pertama yang menemukan solusi untuk masalah matematika. Di mana hal tersebut menyangkut blok kandidat, sebuah masalah yang tidak dapat dipecahkan dengan cara lain selain melalui kekuatan besar sehingga pada dasarnya membutuhkan sejumlah upaya yang besar pula.

Ketika seorang penambang akhirnya menemukan solusi yang tepat, dia mengumumkannya ke seluruh jaringan pada saat yang sama, menerima hadiah cryptocurrency (imbalan) yang disediakan oleh protokol.

Dari sudut pandang teknis, proses penambangan merupakan operasi inverse hashing: proses ini menentukan sebuah angka (nonce), sehingga algoritma kriptografi hash dari data blok, memberikan hasil kurang dari ambang batas yang diberikan.

Ambang batas ini, yang disebut kesulitan, berfungsi menentukan sifat penambangan yang kompetitif: semakin banyak daya komputasi yang ditambahkan ke jaringan, semakin tinggi parameter ini meningkat, semakin bertambah pula jumlah rata-rata kalkulasi yang diperlukan untuk membuat blok baru. Metode ini juga meningkatkan biaya pembuatan blok, mendorong penambang untuk meningkatkan efisiensi sistem penambangan mereka sehingga dapat mempertahankan keseimbangan ekonomi yang positif. Pembaruan parameter ini harus dilakukan kira-kira setiap 14 hari, dan blok baru dihasilkan setiap 10 menit.

Proof of work tidak hanya digunakan oleh blockchain bitcoin, namun juga oleh ethereum dan banyak blockchain lainnya.

Beberapa fungsi dari sistem proof-of-work berbeda-beda, karena memang dibuat khusus untuk setiap blockchain. Namun saat ini artikel ini tidak akan membahas lebih jauh mengenai itu.

Hal penting yang perlu kamu pahami adalah, bahwa saat ini para pengembang Ethereum ingin mengubah tabel, menggunakan sistem konsensus baru yang disebut proof of stake.

Apa itu Proof of Stake?

Proof of Stake adalah cara lain untuk memvalidasi transaksi berdasarkan konsesus terdistribusi, serta untuk mencapai konsensus terdistribusi.

Ini masih merupakan algoritma, dan tujuannya sama dengan proof-of-work, namun proses untuk mencapai tujuan sangat berbeda.

Gagasan proof-of-work pertama kali diusulkan pada forum bitcointalk pada tahun 2011, namun mata uang digital pertama yang menggunakan metode ini adalah Peercoin pada tahun 2012, bersamaan dengan ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares/NuBits, Qora, dan Nav Coin.

Berbeda dengan proof-of-Work, di mana algoritma memberi imbalan kepada penambang yang memecahkan persamaan matematika dengan tujuan memvalidasi transaksi dan membuat blok baru, dengan proof-of-stake, pencipta blok baru dipilih dengan cara deterministik, tergantung pada kekayaan, atau didefinisikan juga sebagai taruhan.

Tidak ada imbalan blok.

Selain itu, semua mata uang digital dibuat sebelumnya di awal dan jumlahnya tidak pernah berubah.

Ini artinya, dalam sistem PoS, tidak ada imbalan blok. Sehingga, para penambang mengambil biaya transaksi.

Inilah sebabnya, pada kenyataannya, dalam sistem PoS ini, penambang lebih disebut sebagai pemalsu.

Mengapa Ethereum ingin Menggunakan PoS?

Komunitas Ethereum dan penciptanya, Vitalik Buterin, berencana untuk melakukan hard fork (perubahan yang cukup besar) dengan melakukan transisi dari sistem proof-of-work menjadi proof-of-stake.

Alasan beralih dari sistem yang lama ke yang baru?

Dalam konsensus terdistribusi berdasarkan proof-of-work, penambang membutuhkan banyak energi. Satu transaksi Bitcoin membutuhkan jumlah listrik yang sama dengan daya 1,57 rumah tangga di Amerika dalam satu hari (data tahun 2015).

Dan biaya energi ini dibayar dengan mata uang fiat (mata uang yang nilainya berasal dari regulasi pemerintah), yang membuat tekanan secara konstan pada nilai mata uang digital.

Dalam penelitian terbaru, para ahli berpendapat bahwa transaksi bitcoin dapat mengkonsumsi listrik sebanyak yang digunakan negara Denmark pada tahun 2020.

Pengembang sangat mengkhawatirkan permasalahan ini, dan komunitas Ethereum ingin memperkenalkan metode proof-of-stake sebagai bentuk konsensus yang lebih ramah lingkungan dan lebih murah.

Selain itu, imbalan untuk pembuatan blok baru juga berbeda: dengan Proof of Work, penambang berpotensi memiliki mata uang digital yang sedang ia tambang.

Dalam Proof-of-Stake, pemalsu/penambang selalu merupakan pemilik koin yang dicetak.

Bagaimana cara memilih penambang dalam Proof of Stake?

Jika Casper (protocol baru proof-of-stake) akan diimplementasikan, akan muncul kolam validator. Pengguna dapat bergabung dengan perkumpulan ini untuk dipilih sebagai penambang. Proses ini akan tersedia melalui fungsi memberikan kontrak pada Casper dan mengirim Ether – atau koin lainnya yang menggerakkan jaringan Ethereum – secara bersamaan.

Kamu akan secara otomatis dilantik beberapa saat setelahnya,” jelas Vitalik Buterin pada sebuah postingan di Reddit.

“Tidak ada skema prioritas untuk dilantik ke kolam validator itu sendiri; siapa pun dapat bergabung di ronde apa pun yang mereka inginkan, terlepas dari berapa banyak jumlah peserta,” lanjutnya.

Imbalan dari masing-masing validator adalah “sekitar 2-15%,” namun ia belum yakin.

Selain itu, Buterin berpendapat bahwa tidak akan ada batasan yang dikenakan pada jumlah validator (atau pemalsu) aktif, namun hal tersebut akan diatur secara ekonomi. Yakni, dengan memangkas suku bunga apabila terlalu banyak validator atau meningkatkan imbalan jika validatornya terlalu sedikit.

Sistem yang Lebih Aman?

Setiap sistem komputer pasti ingin bebas dari kemungkinan serangan peretas, terutama jika layanan tersebut terkait dengan uang.

Jadi, masalah utamanya adalah: apakah proof-of-stake lebih aman daripada proof-of-work?

Para ahli mengkhawatirkan hal tersebut, dan ada beberapa orang yang skeptis di dalam komunitas.

Melalui sistem proof-of-work, para peretas akan dikeluarkan dengan bantuan disinsentif teknologi dan ekonomi.

Baca juga : Kelebihan teknologi Blockchain

Bahkan, pemrograman serangan ke jaringan PoW justru sangat mahal, dan mereka akan membutuhkan lebih banyak uang daripada yang bisa dicuri.

Oleh karena itu, algoritma PoS yang mendasarinya harus sebisa mungkin antipeluru karena, tanpa penalti khusus, jaringan berbasis proof-of-stake bisa lebih mudah untuk diserang.

Untuk mengatasi masalah ini, Buterin menciptakan protokol Casper, merancang algoritma yang dapat menggunakan set beberapa keadaan di mana validator yang curang bisa saja kehilangan deposit mereka.

Ia menjelaskan: “Finalitas ekonomi tercapai di Casper dengan meminta validator agar menyerahkan deposito untuk berpartisipasi, dan mengambil simpanan mereka jika protokol menemukan bahwa mereka melakukan hal-hal yang melanggar beberapa aturan (‘slashing conditions’).”

Slashing condition mengacu pada keadaan seperti di atas atau undang-undang yang mengatur bahwa seorang pengguna memang tidak seharusnya membuat kekacauan.

Kesimpulan

Berkat sistem PoS, para validator tidak harus menggunakan kekuatan komputasi mereka karena satu-satunya faktor yang mempengaruhi peluang mereka adalah jumlah total koin mereka sendiri dan kompleksitas jaringan yang sedang terjadi.

Jadi, kemungkinan pengalihan dari PoW ke PoS di masa mendatang ini, akan mendatangkan manfaat berikut:

  1. Penghematan energi;
  2. Jaringan yang lebih aman, karena serangan menghabiskan biaya mahal: jika seorang hacker ingin membeli 51% dari total jumlah koin, pasar bereaksi dengan apresiasi harga yang cepat.

Dengan cara ini, CASPER akan menjadi protokol deposit keamanan yang bergantung pada sistem konsensus ekonomi. Node (atau validator) harus membayar uang jaminan untuk menjadi bagian dari consensus, berkat pembuatan blok baru. Protokol Casper akan menentukan jumlah tertentu dari imbalan yang diterima oleh validator berkat kontrolnya atas uang jaminan.

Jika satu validator membuat blok yang “tidak valid”, uang jaminannya akan dihilangkan, begitu pula hak istimewanya untuk menjadi bagian dari konsensus jaringan.

Baca juga : Cara menambang Bitcoin

Dengan kata lain, sistem keamanan Casper didasarkan pada sesuatu layaknya taruhan. Dalam sistem berbasis PoS, taruhan adalah transaksi, di mana menurut aturan konsensus, akan memberi imbalan kepada validator mereka dengan hadiah uang, bersamaan dengan setiap rantai yang telah dipertaruhkan oleh validator.

Jadi, Casper didasarkan pada gagasan bahwa validator akan bertaruh sesuai dengan taruhan orang lain dan memberikan feedback positif yang mampu mempercepat konsensus.

Sumber: Blockgeeks