TL;DR
Lapisan 1 adalah jaringan dasar, seperti Bitcoin, BNB Chain, atau Ethereum, beserta infrastruktur dasarnya. Blockchain lapisan 1 dapat memvalidasi dan menyelesaikan transaksi tanpa memerlukan jaringan lain. Melakukan peningkatan terhadap skalabilitas jaringan lapisan 1 adalah hal yang sulit, seperti yang dialami oleh Bitcoin. Sebagai solusi, para pengembang menciptakan protokol lapisan 2 yang mengandalkan jaringan lapisan 1 untuk segi keamanan dan konsensus. Lightning Network milik Bitcoin adalah salah satu contoh protokol lapisan 2. Protokol ini memungkinkan pengguna untuk melakukan transaksi dengan bebas sebelum mencatatnya ke dalam chain utama.
Lapisan 1 dan lapisan 2 adalah istilah yang membantu kita memahami arsitektur berbagai blockchain, proyek, dan alat pengembangan. Jika Anda penasaran dengan hubungan antara Polygon dan Ethereum atau Polkadot beserta parachain-nya, mempelajari berbagai lapisan blockchain akan membantu.
Jaringan lapisan 1 adalah nama lain untuk
blockchain dasar.
BNB Smart Chain (BNB),
Ethereum (ETH),
Bitcoin (BTC), dan
Solana adalah protokol lapisan 1. Kita menyebutnya sebagai lapisan 1, karena ini adalah jaringan utama di dalam ekosistem. Sebaliknya dari lapisan 1, terdapat off-chain dan solusi lapisan 2 lainnya yang dibangun di atas chain utama.
Dengan kata lain, sebuah protokol disebut sebagai lapisan 1 jika memproses dan menyelesaikan transaksi di blockchain sendiri. Protokol ini juga memiliki
token asli sendiri yang digunakan untuk membayar biaya transaksi.
Masalah umum terkait jaringan lapisan 1 adalah ketidakmampuannya untuk
menskalakan. Bitcoin dan blockchain besar lainnya telah mengalami kesulitan dalam memproses transaksi pada saat permintaan meningkat. Bitcoin menggunakan mekanisme konsensus Proof of Work (PoW) yang memerlukan banyak sumber daya komputasional.
Sementara PoW memastikan desentralisasi dan keamanan, jaringan PoW juga cenderung melambat ketika volume transaksi terlalu tinggi. Hal ini memperpanjang waktu konfirmasi transaksi dan membuat biaya menjadi makin mahal.
Para pengembang blockchain telah mencari solusi skalabilitas selama beberapa tahun, tetapi masih ada banyak pembahasan terkait alternatif yang terbaik. Untuk penskalaan lapisan 1, beberapa pilihannya mencakup:
1. Meningkatkan ukuran
blok, sehingga memungkinkan lebih banyak transaksi diproses dalam setiap blok.
3. Menerapkan sharding. Yaitu, bentuk partisi database.
Peningkatan lapisan 1 memerlukan penerapan pekerjaan yang signifikan. Dalam kebanyakan kasus, tidak semua pengguna jaringan akan menyetujui perubahan tersebut. Hal ini dapat menyebabkan perpecahan komunitas atau bahkan hard fork, seperti yang terjadi dengan Bitcoin dan Bitcoin Cash pada tahun 2017.
SegWit
Salah satu contoh solusi lapisan 1 untuk penskalaan adalah
SegWit (segregated witness/saksi terpisah) dari Bitcoin. Hal ini meningkatkan keluaran Bitcoin dengan mengubah cara data blok dikelola (tanda tangan digital bukan lagi bagian dari input transaksi). Perubahan ini mengosongkan lebih banyak ruang untuk transaksi per blok tanpa memengaruhi keamanan jaringan. SegWit diimplementasikan melalui soft fork yang kompatibel dengan versi sebelumnya. Artinya, node Bitcoin yang belum diperbarui agar dapat menyertakan SegWit sekalipun masih mampu memproses transaksi.
Sharding adalah solusi penskalaan lapisan 1 populer yang digunakan meningkatkan keluaran. Teknik ini merupakan bentuk partisi database yang dapat diterapkan pada
buku besar yang terdistribusi dengan blockchain. Jaringan dan node-nya dibagi ke dalam berbagai shard (pecahan) untuk menyebarkan beban kerja dan meningkatkan kecepatan transaksi. Setiap shard mengelola serangkaian dari keseluruhan aktivitas jaringan. Artinya, setiap shard memiliki transaksi, node, dan blok terpisah sendiri.
Dengan sharding, setiap node tidak harus menyimpan salinan lengkap dari seluruh blockchain. Sebaliknya, setiap node melaporkan kembali pekerjaan yang diselesaikan ke chain utama untuk membagikan keadaan data lokal, termasuk saldo alamat dan metrik utama lainnya.
Dalam hal peningkatan, tidaknya semuanya dapat diselesaikan pada lapisan 1. Akibat batasan teknologi, perubahan tertentu sulit atau hampir mustahil dilakukan pada jaringan blockchain utama. Misalnya, Ethereum meningkatkan ke
Proof of Stake (PoS), tetapi proses ini telah memerlukan waktu beberapa tahun untuk dikembangkan.
Beberapa kegunaan tidak dapat digunakan dengan lapisan 1 akibat masalah skalabilitas.
Game blockchain tidak dapat menggunakan jaringan Bitcoin secara realistis karena waktu transaksi yang panjang. Namun, game tersebut mungkin masih ingin menggunakan keamanan dan desentralisasi lapisan 1. Pilihan terbaiknya adalah membangun di atas jaringan dengan solusi lapisan 2.
Lightning Network
Solusi lapisan 2 dibangun di atas lapisan 1 dan mengandalkannya untuk menyelesaikan transaksi. Salah satu contoh yang terkenal adalah
Lightning Network. Saat lalu lintas padat, jaringan Bitcoin dapat memerlukan waktu beberapa jam untuk memproses transaksi. Lightning Network memungkinkan pengguna untuk melakukan pembayaran dengan cepat menggunakan Bitcoin dari chain utama dan saldo final dilaporkan kembali ke chain utama nanti. Proses ini intinya menyatukan transaksi semua orang ke dalam satu catatan final, sehingga menghemat waktu dan sumber daya.
Setelah mengetahui pengertian lapisan 1, mari kita lihat beberapa contohnya. Terdapat berbagai macam blockchain lapisan 1 dan kebanyakan mendukung kegunaan yang unik. Contohnya bukan hanya Bitcoin dan Ethereum. Setiap jaringan memiliki berbagai solusi terhadap tiga dilema teknologi blockchain, yaitu desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas.
Elrond
Elrond adalah jaringan lapisan 1 yang dibentuk pada tahun 2018 yang menggunakan sharding untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitasnya. Blockchain Elrond dapat memproses lebih dari 100.000 transaksi per detik (TPS). Dua fitur utamanya yang unik adalah protokol konsensus Secure Proof of Stake (SPoS) dan Adaptive State Sharding.
Adaptive State Sharding terjadi melalui pemecahan dan penggabungan shard ketika jaringan kehilangan atau mendapatkan pengguna. Keseluruhan arsitektur jaringan mengalami sharding, termasuk status dan transaksinya. Para validator juga berpindah di antara shard, sehingga mengurangi peluang pengambilalihan shard yang berbahaya.
Token asli Elrond, yaitu EGLD, digunakan untuk
biaya transaksi, menerapkan
DApp, dan memberikan reward kepada pengguna yang berpartisipasi dalam mekanisme validasi jaringan. Selain itu jaringan Elrond memiliki sertifikasi Karbon Negatif, karena mengimbangi lebih banyak CO2 daripada mekanisme PoS yang menjadi tanggung jawabnya.
Harmony
Harmony adalah jaringan lapisan 1 Effective Proof of Stake (EPoS) dengan dukungan sharding. Mainnet blockchain ini memiliki empat shard, masing-masing membuat dan memverifikasi blok baru secara paralel. Sebuah shard dapat melakukan hal ini dengan kecepatannya sendiri. Artinya, semuanya dapat memiliki
nomor urut blok yang berbeda-beda.
Saat ini, Harmony menggunakan strategi "Keuangan Cross-Chain" untuk menarik pengembang dan pengguna. Jembatan trustless ke Ethereum (ETH) dan Bitcoin berperan penting, sehingga memungkinkan pengguna untuk menukar token tanpa risiko kustodian yang biasanya muncul pada jembatan. Visi utama Harmony dalam penskalaan Web3 bergantung pada Organisasi Otonom Terdesentralisasi (
DAO) dan
zero-knowledge proof.
Masa depan
DeFi (Keuangan Terdesentralisasi) tampaknya ditentukan pada peluang multi-chain dan cross-chain, sehingga layanan jembatan Harmony menjadi menarik bagi pengguna. Infrastruktur NFT, alat DAO, dan jembatan antarprotokol merupakan area fokus utama.
Token aslinya, yaitu ONE, digunakan untuk membayar biaya transaksi jaringan. Token ini juga dapat masuk staking untuk berpartisipasi dalam mekanisme konsensus dan tata kelola Harmony. Hal ini membuat validator yang berhasil mendapatkan reward blok dan biaya transaksi.
Celo
Celo adalah jaringan lapisan 1 yang merupakan hasil forking dari Go Ethereum (Geth) pada tahun 2017. Namun, jaringan ini telah mengalami beberapa perubahan yang signifikan, termasuk mengimplementasikan PoS dan sistem alamat unik. Ekosistem Web3 Celo mencakup DeFi, NFT, dan solusi pembayaran dengan lebih dari 100 juta transaksi yang dikonfirmasi. Di Celo, siapa pun dapat menggunakan nomor telepon atau alamat email sebagai
kunci publik. Blockchain ini mudah dijalankan dengan komputer standar dan tidak memerlukan perangkat keras khusus.
Token utama Celo adalah CELO, yaitu token utilitas standar untuk transaksi, keamanan, dan reward. Jaringan Celo juga memiliki cUSD, cEUR, dan cREAL sebagai stablecoin. Koin ini dihasilkan oleh pengguna dan patokannya dipertahankan oleh mekanisme yang serupa dengan
DAI dari MakerDAO. Selain itu, transaksi yang dilakukan dengan stablecoin Celo dapat dibayar dengan aset Celo lainnya.
Sistem alamat dan stablecoin CELO bertujuan untuk membuat kripto lebih mudah diakses dan meningkatkan adopsi. Volatilitas pasar kripto dan kesulitan bagi pemula dapat membuat banyak orang mundur.
THORChain
THORChain adalah
bursa terdesentralisasi (DEX) permissionless cross-chain. THORChain adalah jaringan lapisan 1 yang dibangun menggunakan SDK Cosmos. THORChain juga menggunakan mekanisme konsensus
Tendermint untuk memvalidasi transaksi. Tujuan utama THORChain adalah untuk memungkinkan likuiditas cross-chain terdesentralisasi tanpa harus mematok atau melakukan
wrapping aset. Bagi para investor multi-chain, mematok dan melakukan wrapping menambah
risiko tambahan pada prosesnya.
Akibatnya, THORChain berfungsi sebagai manajer brankas yang memonitor penyetoran dan penarikan. Hal ini membuat likuiditas terdesentralisasi dan menghilangkan pihak penengah tersentralisasi. RUNE adalah token asli THORChain yang digunakan untuk membayar biaya transaksi serta juga dalam tata kelola, keamanan, dan validasi.
Model
Automated Market Maker (AMM) dari THORChain menggunakan RUNE yang berfungsi sebagai pasangan dasar. Artinya, Anda dapat melakukan swap terhadap RUNE untuk mendapatkan aset lain apa pun yang didukung. Di satu sisi, proyek in berfungsi seperti Uniswap cross-chain dengan RUNE sebagai aset penyelesaian dan keamanan untuk pool likuiditas.
Kava
Kava adalah blockchain lapisan 1 yang menggabungkan kecepatan dan interoperabilitas Cosmos dengan dukungan pengembang Ethereum. Dengan menggunakan arsitektur “co-chain”, Kava Network memiliki blockchain yang berbeda untuk lingkungan pengembangan EVM dan SDK Cosmos. Dengan digabungkan dengan dukungan IBC di co-chain Cosmos, hal ini memampukan pengembang untuk menerapkan aplikasi terdesentralisasi yang beroperasi secara mulus di antara ekosistem Cosmos dan Ethereum.
Kava menggunakan mekanisme konsensus PoS Tendermint, sehingga memberikan skalabilitas yang kuat bagi aplikasi di co-chain EVM. Dengan didanai oleh KavaDAO, Kava Network juga memiliki insentif pengembang on-chain terbuka yang dirancang untuk memberi reward kepada 100 proyek teratas di masing-masing co-chain berdasarkan penggunaan.
Kava memiliki token utilitas dan tata kelola asli, yaitu KAVA, dan stablecoin dengan patokan dolar AS, yaitu USDX. KAVA digunakan untuk membayar biaya transaksi dan dimasukkan ke staking oleh para validator untuk menghasilkan konsensus jaringan. Pengguna dapat mendelegasikan KAVA yang masuk staking kepada para validator untuk mendapatkan bagian dari emisi KAVA. Para staker dan validator juga dapat melakukan voting terhadap proposal tata kelola yang menentukan parameter jaringan.
IoTeX
IoTeX adalah jaringan lapisan yang dibuat pada tahun 2017 dengan fokus dalam menggabungkan blockchain dengan
Internet of Things. Hal ini memberikan kontrol kepada pengguna terhadap data yang dihasilkan oleh perangkat mereka, sehingga memungkinkan “DApp, aset, dan layanan yang didukung mesin”. Informasi pribadi Anda adalah hal yang bernilai dan mengelolanya melalui blockchain akan menjamin kepemilikan yang aman.
Kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak dari IoTeX memberikan solusi baru bagi orang-orang untuk mengontrol privasi dan data mereka tanpa mengorbankan pengalaman pengguna. Sistem yang memungkinkan pengguna untuk menghasilkan aset digital dari data dunia nyata disebut MachineFi.
IoTeX merilis dua produk perangkat keras ternama, yaitu Ucam dan Pebble Tracker. Ucam adalah kamera keamanan rumah canggih yang memungkinkan pengguna untuk memonitor rumah mereka dari mana saja dan dengan privasi penuh. Pebble Tracker adalah GPS pintar dengan dukungan 4G dan kemampuan track-and-trace (melacak dan menelusuri). Bukan hanya data GPS saja yang dilacak, melainkan juga data lingkungan secara real time, termasuk suhu, kelembapan, dan kualitas udara.
Dalam hal arsitektur blockchain, IoTeX memiliki sejumlah protokol lapisan 2 yang dibangun di atasnya. Blockchain ini memberikan alat untuk membuat jaringan khusus yang menggunakan IoTeX untuk finalisasi. Chain ini juga dapat saling berinteraksi dan berbagi informasi melalui IoTeX. Kemudian, para pengembang dapat membuat sub-chain baru dengan mudah untuk memenuhi kebutuhan dasar dari perangkat IoT mereka. Koin IoTeX, yaitu IOTX, digunakan untuk membayar biaya, staking, tata kelola, dan validasi jaringan.
Saat ini, ekosistem blockchain memiliki beberapa jaringan lapisan 1 dan protokol lapisan 2. Hal ini cukup membingungkan, tetapi setelah menguasai konsep dasarnya, Anda akan lebih mudah dalam memahami keseluruhan struktur dan arsitekturnya. Pengetahuan ini dapat berguna saat mempelajari proyek blockchain baru, khususnya ketika proyek tersebut berfokus dalam interoperabilitas jaringan dan solusi cross-chain.
