Kenali 4 Aplikasi Blockchain dalam Dunia Nyata

Teknologi blockchain seringkali dikaitkan dengan cryptocurrency, khususnya Bitcoin. Namun, banyak orang yang mulai melihat bahwa sifat desentralisasi dan transparansi dari teknologi blockchain memiliki potensi untuk mengubah banyak industri. Artikel ini akan membahas aplikasi blockchain yang berbeda.

Apa itu Teknologi Blockchain?

Blockchain adalah rantaian block di mana tiap block memuat value data tanpa adanya supervisi central. Teknologi ini secara kriptografi aman dan tidak berubah. Blockchain menggunakan dua struktur data yang penting: Pointer dan Data Terhubung (Linked Lists).

Pointer

Pointer adalah variabel programming yang menyimpan alamat dari variabel lain. Biasanya, variabel normal dalam semua bahasa pemrograman menyimpan data.

Misalnya, int a = 10; berarti terdapat variabel “a” yang menyimpan bilangan bulat, yaitu 10. Ini disebut variabel normal. Pointer akan menyimpan alamat dari variabel lain, bukan menyimpan value. Karenanya disebut pointer, karena akan menunjukkan (point) lokasi dari variabel lain.

Daftar Terhubung (Linked Lists)

Daftar terhubung adalah hal paling penting dalam struktur data. Seperti ini bentuknya:

Ini adalah urutan block, tiap block memuat data yang terhubung pada block berikutnya lewat pointer. Variabel pointer, dalam hal ini memuat alamat dari node berikutnya lalu koneksi tercipta. Node berikutnya, seperti terlihat pada gambar, memiliki pointer nude yang tidak memiliki value.

Pointer di dalam tiap block memuat alamat dari block berikutnya. Inilah bagaimana pointer bekerja. Lalu apakah block pertama di daftar? Di mana pointer pada block pertama? Block pertama disebut “genesis block” dan pointer-nya berada dalam sistem. Terlihat seperti ini:

“Hash pointer” adalah pointer yang memuat hash dari block sebelumnya. Ini adalah struktur dari blockchain. Blockchain pada dasarnya adalah daftar terhubung, seperti ini:

Blockchain adalah daftar terhubung yang memuat data dan hash pointer yang menunjukkan block sebelumnya, kemudian mencipta rantaian. Hash pointer sama dengan pointer, tetapi juga memuat hash dari data di dalam block sebelumnya. Fungsi ini yang membuat blockchain sangat andal.

Jadi, dua aspek paling menarik dari teknologi blockchain adalah: desentralisasi dan kekekalan. Mari bahas satu per satu.

2 Aspek Tekonologi Blockchain

1. Desentralisasi

Bagaimana cara kerjanya?

Terdapat server terpusat. Semua orang yang ingin connect ke server bisa mengirimkan query untuk mendapatkan informasi yang didapat. Proses ini mirip dengan bagaimana internet bekerja. Ketika Anda ingin meng-Google sesuatu, Anda mengirim query pada server Google, yang kembali dengan hasil yang dibutuhkan. Jadi, ini adalah sistem client-server. Apa masalahnya dengan ini?

Karena semuanya tergantung pada server, sangat penting bagi server untuk berfungsi setiap saat agar sistem tetap berjalan. Andaikan karena satu dan lain hal, server utama berhenti berfungsi, semua orang dalam network akan terpengaruh. Selain itu, terdapat pertimbangan keamanan. Karena network bersifat terpusat, server menangani informasi sensitif mengenai klien.

Ini berarti siapapun bisa meretas server dan mendapatkan informasi. Ditambah dengan isu sensor. Bagaimana jika server memutuskan hal tertentu (film, lagu, buku, dan sebagainya) tidak sesuai dan mulai menyebarkannya dalam network?

Jadi, untuk melawan semua isu ini, network jenis baru muncul. Ini adalah network yang membuat partisi dalam semua workload dari para pengguna yang memiliki kesamaan hak, disebut juga “peers“. Tidak ada lagi satu server pusat, yang ada hanya peers yang terdistribusi dan desentralisasi. Ini adalah network peer-to-peer.

Salah satu kegunaan dari network peer-to-peer adalah file sharing, yang disebut juga torrenting. Jika Anda menggunakan model client-server untuk mengunduh, biasanya berjalan lambat yang bergantung pada keadaan server. Ditambah lagi ini rentan terhadap sensor. Dalam sistem peer-to-peer, tidak ada otoritas pusat. Jika salah satu peer dalam network keluar, Anda masih punya banyak peer untuk mengunduh. Selain itu, network ini tidak tunduk pada standar ideal dari sistem pusat, karenanya terbebas dari sensor.

Jika keduanya dibandingkan:

Inilah mengapa teknologi blockchain bersifat desentralisasi.

2. Kekekalan

Kekekalan dalam konteks blockchain berarti ketika satu hal telah memasuki blockchain, dia tidak bisa dirusak. Alasan mengapa bisa seperti ini karena kriptografik dari hash function.

Dengan kata lain, hashing berarti mengambil string input dengan length berapapun lalu memberikannya pada output dengan length tetap. Dalam konteks cryptocurrency seperti Bitcoin, transaksi dianggap sebagai input dan dijalankan lewat algoritma hashing (Bitcoin menggunakan SHA-256) yang memberikan output length yang tetap.

Lihat bagaimana process hashing bekerja. Input tertentu akan dimasukkan, menggunakan SHA-256 (Secure Hashing Algorithm 256).

Sebagaimana terlihat, dengan menggunakan SHA-256, besar atau kecil input Anda, output akan selalu memiliki length tetap sebesar 256-bits. Ini penting ketika Anda berhubungan dengan jumlah besar dari data dan transaksi. Jadi pada dasarnya, daripada mengingat data input yang besar, Anda bisa hanya mengingat hash dan mengikuti track-nya.

Hash function kriptografi adalah kelas spesial dari hash function yang memiliki berbagai properties ideal untuk kriptografi. Terdapat properties tertentu yang membutuhkan hash function kriptografi untuk dianggap aman. Salah satunya adalah “Efek Avalanche”. Apakah itu?

Bahkan jika Anda membuat perubahan kecil pada input, perubahan yang terjadi pada hash akan menjadi besar. Mari menggunakan SHA-256:

Jadi, walaupun Anda mengubah huruf pertama dari input, hal itu tidak akan mempengaruhi hash output. Mari kembali pada arsitektur blockchain. Blockchain adalah daftar terhubung yang memuat data dan hash pointer, yang menunjuk pada block sebelumnya; maka terciptalah sebuah rantaian.

Sementara, hash pointer mirip dengan pointer. Namun tidak hanya memuat alamat dari block sebelumnya, hash pointer memuat hash dari data di dalam block sebelumnya.

Bayangkan, jika peretas menyerang block 3 dan mencoba untuk mengubah data. Karena pengaturan dari hash function, data akan mengubah hash secara drastis. Ini berarti perubahan yang diubah dalam block 3 akan mengubah hash yang disimpan block 2, yang pada waktunya akan mengubah data dan hash dari block 2, yang juga akan mengubah block 1, dan seterusnya. Ini tidak mungkin akan mengubah keseluruhan rantaian. Inilah bagaimana blockchain memperoleh kekekalan.

Setelah membahas apa itu teknologi blockchain, mari melihat penggunaan blockchain pada industri yang berbeda.

Teknologi Blockchain di Industri Makanan

Faktanya saat ini banyak pusat perbelanjaan seperti Walmart bekerja sama dengan IBM untuk menggabungkan blockchain dalam sistem manajemen makanan mereka. Semakin banyak orang yang tidak memedulikan asal makanan mereka. Ini menyebabkan banyak masalah tidak hanya bagi konsumen tetapi juga pemasok.

Pada 6 Oktober 2006, beberapa negara bagian di Amerika Serikat mengalami wabah E-Coli yang bersumber dari bayam. Sekitar 199 orang terinfeksi, termasuk 22 anak-anak di bawah 5 tahun. 31 lainnya mengalami gagal ginjal yang disebut sindrom hemolytic-uremic. Akhirnya, 3 orang meninggal dalam wabah tersebut, salah satunya adalah anak usia 2 tahun.

Hasilnya, seluruh industri makanan mengalami kekacauan. Orang-orang mencoba melacak sumber dari bayam yang tercemari. Bayam mulai ditarik peredarannya di pasar. Butuh waktu 2 minggu untuk FDA (Food and Drug Administration) untuk mencari sumber dari bayam yang terkontaminasi. Selama 2 minggu, tidak ada bayam di pasar.

Ternyata sumbernya hanya satu pemasok, satu tanah pertanian. Hanya karena satu tanah menutup keseluruhan industri selama 2 minggu. Semua ini bisa dihindari jika ada acara terbaik untuk melacak bayam. Melacak makanan adalah proses yang lama.

Biasanya membutuhkan waktu lama, dan seluruh industri harus ditutup pada saat yang bersamaan. Bagaimana jika setiap proses (dari ketika tanaman tumbuh di kebun hingga mencapai pasar) menjadi permanen?

Bagaimana jika blockchain diimplementasikan di sini untuk merekam semua jejak makanan? Ingat bahwa blockchain adalah buku besar (ledger) terbuka, data di dalamnya pun terbuka bagi semua serta tidak ada otoritas central yang mengambil alih rekaman.

Ini mengurangi waktu yang bisa dihabiskan melalui red tape dan hirarki tak berujung. Dengan memiliki data tersebut pada blockchain akan mengurangi waktu tunggu dari beberapa minggu menjadi hanya beberapa detik.

Walmart telah menjalankan dua ujicoba dengan IBM: satu dengan babi china dan juga mangga meksiko. Walmart dan IBM menggunakan “hyperledger fabric”, blockchain yang dibikin oleh IBM dan sekarang berada di bawah Linux Foundation, Hyperledger Group. Frank Yiannas, wakil presiden dari keamanan makanan di Walmart berbicara pada Fortune tentang hasil ujicoba:

“Kami sangat senang dengan hasil ini, karena kami bisa benar-benar cepat menjangkau pemasok dan pengecer lain juga.”

Karena blockchain lebih terintegrasi dengan industri makanan, proses keseluruhan menjadi lebih transparan dan aman. Keuntungan dari sistem makanan yang transparan yaitu di antara menambah keamanan makanan, makanan lebih segar karena tidak ada yang ingin mengirim makanan tidak segar dengan sistem terbuka, mengurangi sampah makanan karena tiap bagian dari makanan tercatat, serta menghentikan penipuan makanan karena sistem yang terbuka dan bisa dilihat semua orang.

Keuntungan lain dari sistem terbuka adalah menggalakkan tanggung jawab dari produser makanan karena mereka sekarang tahu bahwa tidak bisa curang.

Teknologi Blockchain untuk Keamanan Cyber

Pada 7 September 2017, Equifax, salah satu agen pelaporan kredit konsumen terbesar di dunia, mengungkapkan bahwa mereka tengah mengalami pelanggaran keamanan cyber. Mereka menghadapi akses data yang tidak sah dari mulai tengah bulan Mei hingga Juli 2017, yang mereka temukan pada 29 Juli. Sekitar 145,5 juta informasi personal beresiko dicuri, termasuk: nama, nomor KTP, tanggal lahir, alamat, nomor SIM.

Namun, ini bukan pertama kalinya pelanggaran keamanan cyber terjadi pada perusahaan ternama. Pada 2016, mesin pencari “Yahoo!” menghadapi serangan cyber dan sekitar satu miliar akun Yahoo! tidak terlindungi. Data tersebut termasuk nama, password, nomor telepon, jawaban dari pertanyaan keamanan.

Sayangnya, ini bukan kali pertamanya Yahoo! diretas karena banyak sekali panduan DIY online untuk meretas Yahoo. Bayangkan betapa bahayanya keamanan dari sebuah perusahaan ketika ada panduan untuk meretas perusahaan tersebut secara online!

Ketika perusahaan keamanan seperti Verizon melakukan riset, mereka menemukan tren. Ternyata 65% dari pelanggaran data disebabkan karena password yang lemah, default, atau tercuri. Jumlah yang signifikan meskipun kurang dari tahun kemarin (95%). Menurut riset mereka, alasan utama penyerangan terjadi adalah betapa mudahnya orang-orang tertipu.

Kembali lagi orang tertipu pada serangan phishing, dan mereka tetap memberikan data sensitif seperti username, password, dan detil kartu kredit. Laporan Verizon menyatakan bahwa 23% orang tetap membuka email phishing dan setengah dari mereka bahkan membuka lampiran yang terkirim bersama email.

Kriminal cyber merugikan ekonomi global sebesar 400 milyar Dolar Amerika setiap tahunnya. Bagaimana blockchain bisa mencegah serangan ini? Terdapat 3 fitur blockchain yang bisa membantu mencegah serangan keamanan cyber.

Fitur #1: Sistem yang Tidak Terpercaya

Sistem blockchain berjalan tanpa konsep ‘kepercayaan manusia’. Seperti pernah dituliskan Derin Cag dalam artikelnya yang berjudul Richtopia, “Ini mengasumsikan bahwa insider atau outsider dapat berkompromi dengan sistem kapanpun, karenanya ini bersifat bebas dari ‘etika manusia’.”

Fitur #2: Kekekalan

Blockchain membolehkan untuk menyimpan data dan mengamankannya menggunakan aturan kriptografi seperti digital signature dan hashing. Satu dari fitur terbaik adalah ketika data memasuki block dalam blockchain, data tidak bisa dirusak. Ini disebut ‘kekekalan’.

Fitur #3: Desentralisasi dan Konsensus

Blockchain adalah sistem terdistribusi yang bersifat desentralisasi. Blockchain terbuat dari banyak node. Untuk mengambil keputusan, mayoritas node harus mencapai konsensus dan mengambil keputusan. Sehingga, kita memiliki sistem demokrasi dan bukan figur otoritatif yang terpusat.

Berikut contoh real-life dari perusahaan blockchain yang mengganggu ruang keamanan cyber.

Contoh #1: Mitigasi Guardtime dan Serangan Cyber Real-Time

Guardtime adalah start-up keamanan data yang didirikan oleh cryptographer dari Estonia, Ahto Buldas. Mereka baru-baru ini mulai memasang data sensitif di blockchain untuk keamanan tambahan. Kebanyakan perusahaan keamanan menggunakan Public Key Infrastructure (PKI) yang menggunakan Kriptografi Asimetrik dan cache dari public key. Masalahnya adalah key tersebut dipertahankan oleh body central (Otoritas Sertifikat). Karena sistem bersifat central, mereka rentan terhadap serangan.

Jadi, Guardtime menggunakan blockchain untuk membuat KSI (Keyless Signature Infrastructure) untuk mengganti sistem PKI. Itu telah menjadi perusahaan blockchain terbesar di dunia berdasarkan pendapatan, jumlah pegawai dan penyebaran pelanggan aktual. Pada 2016, perusahaan memperoleh rekam medis dari 1 juta penduduk Estonia menggunakan sistemnya.

Contoh #2: REMME dan Perlindungan Data

Bagaimana data confidential dilindungi? Di masa lalu, terdapat penjaga menjaga brankas besar yang menyimpan data Anda. Tapi ternyata, sistem ini memiliki banyak isu. Sangat tidak nyaman untuk pergi ke ruang penyimpanan setiap kali Anda ingin mengakses informasi. 

Anda masih bergantung pada manusia untuk bersikap jujur. Itu bukan model keamanan terbaik. Lalu berubah pada username dan password. Namun itu masih berisiko karena semua disimpan di server terpusat dan dapat diretas kapan saja.

REMME muncul dengan ide yang membuat password seperti masa lalu. Tiap device memiliki SSL certificate masing-masing, yang datanya akan disimpan pada blockchain. Karena blockchain bersifat kekal, data yang disimpan didalamnya tidak akan pernah bisa rusak. Itu berarti semua device dan data confidential aman.

Menurut David Treat, praktisi blockchain di Accenture, walau blockchain adalah teknologi brilian, itu tidak didesain untuk menangani data dalam jumlah besar. Karena perusahaan seperti Equifax menangani sejumlah besar data, blockchain mungkin bukan cara terbaik untuk menyimpannya. Tapi, dia menambahkan, blockchain memungkinkan individu untuk menggunakan kendali atas identitas mereka.

Teknologi Blockchain untuk Voting

Voting merupakan perangkat penting bagi pemerintahan demokrasi. Jika bukan karena voting, konsep negara bebas tidak akan pernah ada. Namun ini benar-benar menarik dan mengejutkan bahwa kita masih belum beralih dari sistem pemungutan suara kertas tradisional.

Sistem pemungutan suara kertas telah banyak digunakan negara di seluruh dunia. Konsepnya simpel, Anda melakukan voting dalam selembar kertas lalu memasukannya ke dalam kotak suara. Pada akhir waktu pemilihan, voting dihitung dan siapapun yang mendapat suara terbanyak adalah pemenangnya. Namun, sesederhana kedengarannya, ada banyak masalah yang dapat terjadi karena sistem pemungutan suara kertas tradisional.

Permasalahan dengan sistem pemungutan suara kertas tradisional, yaitu:

• sistem yang tidak bisa otomatis dan sangat membosankan. Dari secara fisik pergi ke tempat di mana kotak suara disimpan untuk menunggu dalam antrean panjang. Seluruh proses sangat memakan waktu.
• Jumlah waktu yang diambil untuk menghitung suara terlalu tinggi.
• Pemilihan dapat dibajak melalui penyisipan kertas suara palsu.
• Partai-partai kuat dapat menggunakan taktik intimidasi untuk mengadili pemilu dengan cara tertentu.
• Jumlah limbah kertas dapat menyebabkan kerusakan pada lingkungan.
• Tidak ada rekam historis yang bisa melacak setiap suara yang dibuat.
• Biaya pengeluaran untuk kertas sangat tinggi.
• Tidak mungkin untuk melacak suara Anda.
• Setelah Anda memberikan suara, Anda tidak dapat mengubahnya.

Jadi seperti yang Anda lihat, ada banyak kerugian dari sistem surat suara. Untuk melawan ini, sistem voting digital dipekerjakan oleh negara-negara seperti Estonia. Seperti yang dilaporkan The Economist, Estonia telah memiliki pemungutan suara elektronik sejak 2005. Bahkan, selama pemilihan parlemen 2015, 30,5% suara dilakukan secara digital.

Namun, ada beberapa kemungkinan masalah dalam sistem yang ditunjukkan (data yang diambil dari The Economist). Pertama, klien bisa mengembangkan malware yang membaca setiap suara dan mengubah suara ke kandidat lainnya. Hacker dapat langsung menginfeksi server melalui malware yang ditempatkan pada DVD yang digunakan untuk mengatur server dan mentransfer suara. Sementara masalah ini dikritik dan diperebutkan oleh Otoritas Sistem Informasi Estonia, faktanya memiliki server terpusat yang mengurus suara dapat rentan terhadap berbagai serangan dan peretasan.

Perusahaan seperti “Follow My Vote” menggunakan teknologi blockchain dan Elliptical Curve Cryptography untuk membawa voting ke abad 21. Tujuan mereka sederhana, membuat proses pemilihan setransparan mungkin. Apa yang sebenarnya terjadi pada suara Anda setelah Anda memasukkannya? Hampir tidak ada yang tahu itu. Jadi, bagaimana teknologi blockchain akan memperbaiki ini?

Ini adalah apa yang Follow My Vote rencanakan untuk dilakukan. Setiap calon pemilih dapat login dengan aman menggunakan webcam dan tanda pengenal resmi dari pemerintah. Setelah mereka selesai melakukan pemungutan suara, siapa pun dapat menggunakan ID pemungutan suara mereka untuk melacaknya dan memeriksa apakah mereka telah dilemparkan dengan benar. Selain itu. Mereka bahkan memberi pemilih mereka kemampuan untuk mengubah suara mereka beberapa kali sampai batas waktu.

Mereka menggunakan Elliptical Curve Cryptography (ECC) untuk membuat suara ini. ECC adalah bentuk kriptografi asimetris. Kriptografi asimetris menggunakan dua key (public key dan private key) untuk mengenkripsi dan mendekripsi data. ECC pada dasarnya adalah apa yang digunakan Bitcoin dan Ethereum untuk kriptografi mereka. Satu hal yang perlu diperhatikan, private key tidak boleh diungkapkan kepada siapa pun kecuali pengguna dan public key menghasilkan alamat publik yang dibagikan dengan semua orang.

Jadi, bagaimana Follow My Vote menggunakan teknologi ini untuk membuat suara mereka?

Selama Pendaftaran Pemilih, pemilih menciptakan dua key-pair ECC. Pemilih mengungkapkan identitas mereka sebagai verifikasi yang mengesahkan key-pair pertama. Setelah itu dilakukan, pemilih mendaftarkan key-pair kedua mereka secara anonim sebagai milik pair pertama. Key-pair pertama disebut “identity key-pair” sementara yang kedua disebut “voting key-pair”.

Pemilih kemudian dapat membuat transaksi yang pada dasarnya adalah suara mereka dan menandatanganinya dengan private key pemungutan suara mereka. Setelah pemungutan suara selesai, siapa pun dapat memverifikasi apakah signature itu sah atau tidak dan memastikan bahwa tidak ada suara yang dirusak. Mereka dapat dengan mudah memverifikasi menggunakan public key pemilih untuk memeriksa apakah memang pemilih yang melakukan pemungutan suara atau tidak.

Teknologi Blockchain untuk Pendaftaran Tanah

India telah melihat teknologi blockchain sebagai solusi untuk masalah pendaftaran tanah mereka. Penipuan properti adalah salah satu masalah terbesar di India. Pada 2013, New Delhi saja memiliki 181 kasus penipuan properti yang dilaporkan, sementara Mumbai berada di urutan kedua dengan 173 kasus. Jadi, untuk mengatasi masalah ini, pemerintah Andhra Pradesh dan Telangana telah bermitra dengan ChromaWay startup Swedia untuk menempatkan pendaftaran tanah mereka di blockchain.

Sistem ini akan memiliki back-end blockchain dan aplikasi web front-end. Front-end akan membantu dalam abstraksi sistem secara keseluruhan. ChromaWay akan menggunakan platform database mereka sendiri yang disebut “Postchain“. Menurut International Business Times: “Postchain dibangun dari bawah ke atas untuk bekerja dengan platform yang paling banyak digunakan, dan mengintegrasikannya ke dalam sistem pemerintah dilakukannya dengan lancar.”

Salah satu dari banyak inovasi menarik yang mereka lakukan adalah pengenalan sidik jari digital yang aman secara kriptografi. Pertama, sebuah hash diambil dari koordinat geo bersama dengan deskripsi poligon tentang tanah. Hash ini terkait dengan ID pemilik dan hasilnya di-hash lagi dan ditambahkan ke blockchain. Karena hash selalu memiliki nilai unik, setiap orang akan memiliki ID unik. Plus, karena ketidakmampuan blockchain, tidak ada yang dapat merusak rekaman.

J A Chowdary, Sekretaris Kepala Khusus & Penasihat TI untuk Andhra Pradesh CM N. Chandrababu Naidu mengatakan tentang inovasi ini:

“Blockchain adalah teknologi masa depan. Ini tidak hanya akan mengubah cara kita merasakan proses tetapi juga memiliki potensi untuk mengubah ekonomi. Tentu saja, kita semua belum sepenuhnya menemukan teknologi ini dan karenanya Pemerintah Andhra Pradesh telah terlibat dengan startup dari seluruh dunia seperti ChromaWay untuk menjalankan bukti konsep di dalam departemennya sendiri. Keahlian ChromaWay dan penerapan sebelumnya di negara-negara seperti Swedia telah menambahkan nilai yang sangat besar untuk pemahaman kita tentang blockchain.”

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, ada banyak aplikasi blockchain lebih dari sekedar cryptocurrency dan dapat mempengaruhi sektor selain sektor keuangan. Kami tidak menunjukkan dampak blockchain pada sektor perbankan untuk menjaga daftar sebagai non-fintech. Kami berharap panduan ini akan mengedukasi dan menginspirasi Anda tentang kemungkinan teknologi yang indah namun mengganggu ini.