Pada bagian sebelumnya, kami menggambarkan ide dasar mata uang digital terdesentralisasi dan penerapan praktisnya dalam bentuk Bitcoin. Seperti konsep baru lainnya, Bitcoin dalam praktiknya telah menghadapi banyak masalah terkait dengan protokol operasi jaringan dan melindungi integritas basis data. Dalam artikel ini kita akan membahas keterbatasan jaringan saat ini, mata uang alternatif dengan solusi untuk satu atau masalah Bitcoin lainnya, dan mengapa bisnis besar menjadi tertarik pada blockchain.
Bagian 1. Bitcoin
Bagian 2. Jenis Bitcoin populer lainnya (bukan), blockchain
Bagian 3. Ethereum
Blok
Bitcoin tidak hanya menunjukkan konsistensi ide sistem pembayaran P2P, tetapi juga mengusulkan solusi untuk masalah konsensus publik (desentralisasi). Bagi pembaca, pada tahap awal, arsitektur Bitcoin mungkin tampak terlalu rumit. Misalnya, jika ada aturan umum dan kita bisa mengabaikan transaksi yang salah / curang, lalu mengapa kita perlu blok dan menambang? Untuk melakukan ini, kita perlu memahami bagaimana transaksi dan pencegahan pengeluaran ganda diterapkan.
Transaksi
Dalam Bitcoin, ketika membentuk transaksi pada input, banyak transaksi sebelumnya digabungkan, dan pada output, transfer ke akun lain dilakukan (lihat gambar). Transfer yang dihasilkan dari keluar disebut transaksi yang tidak dibelanjakan (UTXO) sampai mereka memasukkan transaksi lain.
Saat membuat transaksi baru, UTXO dihabiskan secara keseluruhan, tetapi jika Anda hanya perlu menghabiskan sebagian, maka hanya transfer lain yang ditambahkan dengan sisanya ke akun Anda sendiri.
Jika kami tidak memiliki kepercayaan pada validitas transaksi sebelumnya, maka kami harus memeriksa ulang seluruh rantai transaksi setiap kali, hingga saat penerbitan. Untuk menghindari hal ini, transaksi dikemas dalam blok, yang, pada gilirannya, disegel dengan hash yang indah dan dihubungkan oleh blok lain di kedua sisi. Ini memberi kami jaminan tertentu bahwa transaksi yang masuk blok itu valid dan sudah dapat direferensikan.
Setelah merangkum semua UTXO yang ditujukan ke akun tertentu, kami dapat mengetahui saldo, oleh karena itu, setiap saat, jumlah semua UTXO sama dengan jumlah total uang dalam sistem.
Pengeluaran ganda
Dalam sistem desentralisasi, sulit untuk menyinkronkan catatan semua pengguna, ada masalah dengan urutan transaksi dan pengeluaran ganda. Bayangkan sebuah situasi di mana seorang pengguna meluncurkan (hampir) secara bersamaan beberapa transaksi menggunakan UTXO yang sama. Karena keterlambatan jaringan, peserta akan menerima pesan-pesan ini dengan urutan yang berbeda, atau bahkan mereka dapat melewatkan bagian (lihat diagram).
Tentu saja, jika kita memiliki sistem yang memberikan semua peserta waktu universal-tepat, kita dapat menghindari kebingungan ini, tetapi ini adalah sentralisasi kembali, yang awalnya kita tolak. Untuk mengatasi masalah ini, blok dan penambangan ditemukan, yang menentukan urutan dan konfirmasi transaksi ini. Beberapa cabang ditambang pada saat yang sama, tetapi kompleksitas penambangan disesuaikan sehingga dalam 3-4 blok satu cabang terdepan, yang memperbaiki semua transaksi dalam sejarah selamanya.
Bukti kerja
Seperti yang kita ingat dari artikel sebelumnya, PoW melindungi integritas basis data. Tetapi apa yang dimaksud dengan serangan 51% dan tindakan apa dalam teori yang dapat dilakukan jika seseorang (sebut saja dia penyerang) memiliki sumber daya yang mengesankan.
Seorang penyerang akan dapat membangun rantai lebih cepat dari yang lain (dan mengambil bagian terbesar dari hadiah), tetapi hanya dengan cara yang jujur. Ketepatan blok mudah diverifikasi, dan begitu aktivitas tersebut terdeteksi, peserta yang bonafid akan mengabaikan blok dan transaksi tersebut.
- Seorang penyerang dapat membatalkan transaksi dan mengembalikan uangnya (lihat diagram).
Secara umum, keadaan seperti itu untuk jangka waktu yang singkat tidak akan banyak merugikan, kecuali untuk membatalkan transaksi Anda sendiri dan memblokir orang lain. Tetapi karena kenyataan bahwa sebagian besar hadiah akan diambil oleh satu peserta, penambang lain akan tersebar, dan ini juga berarti akhir dari jaringan.
Pada tahun 2014, kumpulan Ghash.io mengakumulasi 51% dari kekuatan selama beberapa jam, dan beberapa penambang meninggalkan kolam itu sendiri agar tidak merusak kepercayaan pada Bitcoin.
Mekanisme konsensus desentralisasi lainnya
Salah satu kelemahan utama dari PoW adalah biaya energi. Sebagai alternatif hemat energi, protokol konsensus Proof-of-Stake dikembangkan, di mana peserta dengan bagian yang lebih tinggi lebih mungkin untuk membuat blok berikutnya. Mekanisme ini dan jenis konsensus lainnya dijelaskan dengan sangat baik di sini .
Masalah Terkini Bitcoin
Menurut aturan jaringan, rata-rata, 1 blok dibuat dalam 10 menit. Disarankan untuk menunggu sekitar enam blok sehingga transaksi dianggap secara eksplisit diperbaiki di blockchain, dan ini sudah satu jam waktu. Dibandingkan dengan transfer antar bank, ini tentu saja sangat cepat, tetapi masih tidak cocok untuk usaha kecil.
Ukuran blok dibatasi hingga satu megabyte, mengingat saat blok itu dibuat, akan lebih menguntungkan bagi penambang untuk melayani transaksi dengan komisi tinggi. Baru-baru ini, ada upaya untuk memperbarui protokol dengan mengubah struktur dan ukuran blok, yang akhirnya menyebabkan jaringan bercabang ke dalam Bitcoin klasik (BTC) dan BitcoinCache (BCH).
Kelemahan lain adalah ambang masuk yang tinggi untuk penambang, tidak masuk akal untuk melakukan penambangan tanpa mesin ASIC. Selain itu, para penambang mengumpulkan untuk mendapatkan keuntungan yang stabil, dan ini kembali semacam sentralisasi.
Varietas
Namecoin adalah cabang pertama Bitcoin, yang memungkinkan Anda untuk mendaftarkan nama dengan menuliskannya ke blockchain. Ada d / spasi untuk nama domain di zona .bit, dan id / untuk mendaftarkan nama dengan informasi terkait. Berkat konsensus publik, dalam jaringan, Anda dijamin memiliki nama tertentu, sementara Anda membayarnya secara teratur. Model seperti itu adalah alternatif yang layak untuk sistem ICANN saat ini, dan secara teori akan menghilangkan masalah dengan pendaftar.
Litecoin adalah salah satu garpu populer. Transaksi 4 kali lebih cepat dan komisi rendah dibandingkan dengan Bitcoin. Selain itu, algoritma dipilih untuk PoW yang menyulitkan penambangan pada kartu GPU dan mesin ASIC.
PeerCoin adalah mata uang pertama dengan model PoW dan PoS hybrid.
Zerocoin adalah mata uang yang sepenuhnya anonim yang memungkinkan Anda melacak pergerakan uang.
Ethereum adalah platform yang berfungsi sebagai mesin virtual untuk aplikasi yang didesentralisasi. Misalnya, semacam kontrak pintar sedang dikembangkan, mereka mengisi bahan bakar dengan uang (seperti komisi, ini disebut bahan bakar) dan dikirim ke jaringan. Penambang, pada gilirannya, memproses blok mengeksekusi bytecode aplikasi ini, dan menghapus bahan bakar dari aplikasi ini sebagai pembayaran untuk pekerjaan.
Bagaimana dengan blockchain?
Cara Bitcoin menyimpan data, ditambah dengan metode konsensus, telah berkembang menjadi topik independen. Prospek untuk implementasi dapat di area mana pun di mana ada kebutuhan untuk konsensus dan dasar transparan:
- Keuangan, perdagangan;
- Asuransi, bisnis taruhan;
- Database publik, pendaftar;
- Voting, e-government.
Setiap area memiliki persyaratan sendiri untuk model keamanan, privasi data, mekanisme konsensus tergantung pada peserta dan sifat objek yang beredar di blockchain.
Contohnya adalah blockchain antar bank pribadi, di mana anonimitas dikecualikan dan peserta awalnya saling mempercayai. Dengan demikian, mekanisme perlindungan jaringan disederhanakan, dan bank hanya akan memiliki alat untuk menyinkronkan manajemen basis dan gabungan aset tertentu. Persyaratan lain yang diperlukan dapat berupa pertukaran data pribadi antara peserta, koneksi otoritas pengawas, dll.
Awalnya, blockchain memecahkan masalah pengeluaran ganda aset digital, tetapi di bidang-bidang seperti pelacakan barang dan asuransi, ada kebutuhan akan metode yang efektif untuk membuat serial objek fisik, mencegah berbagai jenis penipuan.
Di sini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang tinjauan umum platform blockchain.
Bagian selanjutnya akan menjelaskan platform Ethereum dan melihat contoh kontrak pintar.