The Merge Ethereum: Era Baru Pengenalan Teknologi Sharding

Setelah The Merge, terdapat dua pembaruan terhadap Blockchain Ethereum yang dinanti oleh developer dan investor. 

Dua pembaruan ini adalah pembaruan shanghai yang akan membuka jalan agar para investor dan staker dapat menarik dana yang terkunci serta pembaruan mekanisme sharding yang akan menurunkan biaya transaksi dan meningkatkan kecepatan Blockchain Ethereum. 

Dalam artikel ini akan dijelaskan mengenai pembaruan mekanisme sharding.

Apa Itu Mekanisme Sharding?

Mekanisme sharding merupakan sebuah mekanisme yang diterapkan untuk membuat sebuah blockchain lebih cepat dalam memproses transaksi dan mengurangi hambatan dalam jaringan sehingga merendahkan biayanya. 

Cara penerapan mekanisme ini adalah dengan menerapkan sekat atau pembatas pada satu block di setiap block dalam sebuah blockchain. 

Tujuannya adalah agar data dapat lebih cepat masuk ke sebuah block dan lebih cepat divalidasi karena masing-masing sekat memiliki tempat penyimpanan datanya sendiri dan validatornya sendiri. 

Perumpamaannya adalah sama seperti dengan satu ruangan yang akan diisi oleh 1000 orang. Dalam perumpamaan ini, satu orang adalah data atau smart contract, satu ruangan adalah satu block, dan satu penjaga pintu adalah validator. 

Baca juga: 5 Perbedaan ETH Setelah The Merge

Jika satu ruangan hanya memiliki satu pintu maka 1000 orang tersebut hanya dapat masuk lewat satu pintu yang berarti mereka harus antri untuk diperbolehkan masuk oleh satu penjaga pintu. 

Melihat permasalahan tersebut, pemilik ruangan mengimplementasikan sistem sekat dimana satu ruangan dibagi dengan sekat menjadi 10 bagian dengan 10 pintu dan penjaga pintu juga ditambah sehingga ada 10 penjaga pintu, 10 pintu, dan 10 bagian ruangan untuk orang masuk lebih cepat.

Jadi sekarang 1000 orang bisa masuk lewat empat pintu yang dijaga dengan 10 penjaga pintu, sehingga dari yang sebelumnya antrian adalah 1000 orang karena ada satu pintu, berubah menjadi 100 orang per pintu karena ada 10 pintu.

Hasilnya 1000 orang dapat masuk ke ruangan tersebut lebih cepat karena lebih banyak pintu dan lebih banyak penjaga pintu yang memperbolehkan masuk. 

Hal ini sama dengan mekanisme sharding dimana penjaga pintu adalah validator dan sekat dalam ruangan serta pintunya adalah mekanisme sharding. 

Jadi yang sebelumnya satu block hanya punya satu pintu untuk 1000 data smart contract berubah menjadi satu block punya 10  pintu untuk 1000 data smart contract sehingga validator bisa menyebar ke 10 pintu tersebut dan data bisa masuk lebih cepat ke satu block. 

Mekanisme ini membuat kecepatan transaksi blockchain meningkat karena lebih banyak pintu dan kemungkinan transaksi macet berkurang karena antrian semakin pendek. 

Perumpamaannya adalah dengan gambar di atas dimana nantinya jika ada 1000 validator atau node, validator tersebut bisa terbesar ke 10 shards atau 10 sekat dan pintu dalam satu block sehingga kecepatannya meningkat sesuai dengan shards yang ada yaitu meningkat 10 kali lipat. 

Nantinya Ethereum akan menerapkan 64 shards atau 64 sekat dan pintu. Jumlah 64 shards ini dipertimbangkan oleh Ethereum karena kurang dari 64 akan membuat jaringan tetap macet dan lebih dari 64 akan membuat adanya tenaga komputasi yang sia-sia. 

Tiga Keunggulan Mekanisme Sharding di Ethereum 

• Keunggulan pertama adalah kecepatan transaksi akan meningkat karena data akan lebih cepat masuk ke dalam satu block. Diprediksi kecepatan akan meningkat hingga 100.000 transaksi per detik.  
• Keunggulan kedua adalah biaya transaksi diprediksi akan turun hingga sekitar $1 karena kemacetan dalam jaringan akan berkurang sehingga blockchain akan terkesan lebih sepi walau memproses transaksi yang lebih dari sebelumnya akibat tidak adanya antrian berlebihan untuk data masuk ke block. 
• Keunggulan ketiga adalah partisipan jaringan akan meningkat dari sisi validator karena kebutuhan komputasi akan terus berkurang, bahkan nantinya hanya validator perlu laptop atau telepon genggam, menurut tim ethereum. 

The Merge Buka Jalan untuk Mekanisme Sharding 

Implementasi sharding telah dibuat mudah akibat sudah adanya The Merge yang membuat mekanisme konsensus Ethereum telah berubah dari Proof of Work ke Proof of Stake. 

Perubahan konsensus ini dilakukan dengan menggabungkan jaringan lama Ethereum Proof of Work dengan jaringan baru bernama Beacon Chain yang menggunakan mekanisme Proof of Stake. 

Saat ini karena The Merge, Ethereum bergerak dengan dua lapisan dimana lapisan pertama adalah lapisan dengan jaringan lama yang bergerak hanya untuk menyimpan dan eksekusi data smart contract serta lapisan kedua untuk konsensus yang merupakan jaringan Beacon Chain. 

Baca juga: The Merge Ethereum: Pengertian, Tahapan, Dan Keuntungannya

Kedua jaringan ini digabungkan yang membuat nama pembaruannya adalah The Merge atau penggabungan. 

Akibat adanya The Merge yang menggabungkan dua jaringan ini, tim Ethereum memiliki dua kemungkinan untuk menerapkan mekanisme sharding yang hingga saat ini masih belum ditentukan karena terus berkembang. 

Dua Rencana Mekanisme Sharding 

1. Penyimpanan Data

Rencana pertama adalah untuk menerapkan mekanisme sharding hanya pada lapisan jaringan untuk penyimpanan data saja. 

Jika mekanisme sharding hanya diterapkan di tempat penyimpanan saja, kemungkinan besar mekanisme sharding hanya akan diimplementasikan pada lapisan jaringan penyimpanan yang berarti pada jaringan dengan mekanisme lama.

Apabila rencana ini dilaksanakan maka kemungkinan kecepatan transaksi untuk meningkat secara signifikan menjadi semakin kecil karena pada lapisan eksekusi dan validasi data transaksi belum ada mekanisme sharding sehingga validator tidak bisa menyebar.   

Tapi mekanisme ini akan lebih mudah untuk diterapkan oleh tim Ethereum karena ranah perubahannya menjadi lebih kecil. 

2. Penyimpanan Data hingga Eksekusi Smart Contract

Rencana kedua adalah untuk menerapkan mekanisme sharding pada lapisan jaringan penyimpanan data hingga eksekusi smart contract. 

Jika mekanisme sharding ini diterapkan maka kemungkinan kecepatan transaksi Ethereum untuk naik yang akan membuat biaya transaksi semakin rendah.

Terdapat juga kemungkinan adanya mekanisme komunikasi antar shards yang digunakan untuk menjaga agar tidak adanya transaksi ganda dan adanya perpindahan data antar shards untuk menyesuaikan kebutuhan jaringan. 

Jika rencana ini dilaksanakan maka tim Ethereum akan membutuhkan waktu lebih lama dan mekanisme yang lebih sulit karena melibatkan seluruh jaringan, mulai dari lapisan penyimpanan, eksekusi, dan validasi. 

Kapan Sharding Diterapkan?

Hingga saat ini masih belum diketahui kapan mekanisme sharding ini akan diterapkan secara pasti karena masih dalam tahap perkembangan dan diskusi. 

Namun, tim Ethereum mengatakan mekanisme ini akan diterapkan di sekitar tahun 2023.

Tim Ethereum hingga saat ini masih belum menjadikan mekanisme sharding sebagai prioritas utama karena masih adanya jaringan layer dua yang membantu Ethereum untuk bergerak lebih cepat.

Satu contoh layer dua yang unggul saat ini adalah Polygon yang masih terus memproses hingga 1,3 Juta transaksi per hari menurut data dari ycharts.

Tapi dengan adanya mekanisme sharding nanti, tim Ethereum menyatakan bahwa layer dua masih akan terus membantu transaksi mengingat besarnya volume transaksi di Ethereum, jadi blockchain layer dua tidak akan mati. 

Selain itu Vitalik Buterin juga menyatakan bahwa sharding masih akan ditunda hingga adanya kejelasan mengenai implementasi mekanisme zero knowledge yang masih terus dikembangkan oleh tim Ethereum. 

Mekanisme zero knowledge adalah mekanisme dimana validator tidak perlu mengetahui banyak mengenai smart contract sehingga validasi bisa berjalan lebih cepat, membuat jaringan lebih cepat. 

Untuk saat ini yang bisa dilakukan terkait mekanisme sharding untuk investor dan developer adalah menunggu tim developer Ethereum merilis waktu dan detail lebih jelas soal sharding.