Apa Itu Nakamoto Consensus?
Beranda
Artikel
Apa Itu Nakamoto Consensus?

Apa Itu Nakamoto Consensus?

Tingkat Menengah
Diterbitkan May 28, 2024Diperbarui Jul 23, 2024
8m

Poin Utama

  • Nakamoto Consensus adalah protokol yang memastikan bahwa semua peserta dalam jaringan blockchain menyetujui satu versi blockchain yang aman.

  • Jaringan ini mengandalkan proof-of-work (PoW), penyesuaian kesulitan blok, dan desentralisasi untuk mempertahankan integritas jaringan dan mencegah perusakan.

  • Meskipun menawarkan manfaat seperti keamanan dan inklusi keuangan, protokol ini menghadapi tantangan seperti konsumsi energi yang tinggi dan potensi risiko sentralisasi.

Pendahuluan

Nakamoto Consensus (Konsensus Nakamoto) adalah konsep fundamental dalam dunia mata uang kripto, khususnya Bitcoin. Mekanisme konsensus ini, yang dinamai berdasarkan pseudonim dari kreator Bitcoin Satoshi Nakamoto, merevolusi cara jaringan terdesentralisasi mencapai kesepakatan tanpa otoritas sentral. Artikel ini membahas penjelasan Nakamoto Consensus, cara kerjanya, dan alasannya menjadi sangat penting untuk berfungsinya Bitcoin.

Apa Itu Nakamoto Consensus?

Nakamoto Consensus adalah protokol yang digunakan oleh jaringan blockchain untuk mencapai kesepakatan (konsensus) tentang status blockchain. Protokol ini penting untuk menjaga integritas dan keamanan jaringan peer-to-peer (P2P) seperti Bitcoin.

Pada dasarnya, Nakamoto Consensus memastikan bahwa semua peserta dalam jaringan menyetujui satu versi blockchain demi mencegah masalah seperti pengeluaran ganda dan memastikan bahwa transaksi valid.

Komponen Utama dari Nakamoto Consensus

Untuk memahami cara kerja Nakamoto Consensus, kita harus memahami komponen utamanya:

1. Proof-of-work (PoW)

Proof-of-work adalah mekanisme untuk menambahkan blok baru ke blockchain. PoW mencakup penyelesaian masalah matematika kompleks yang membutuhkan daya komputasi yang signifikan. Para miner bersaing untuk menyelesaikan masalah ini. Miner pertama yang melakukannya berhak menambahkan blok berikutnya ke blockchain dan menerima reward blok dalam bentuk bitcoin yang baru ditambang plus biaya transaksi.

2. Kesulitan blok

Kesulitan masalah matematika yang perlu diselesaikan oleh miner disesuaikan secara berkala. Hal ini memastikan bahwa blok ditambahkan pada tingkat yang konsisten, yaitu sekitar setiap 10 menit untuk Bitcoin. Seiring bertambahnya miner yang bergabung ke jaringan dan meningkatnya daya komputasi (tingkat hash) yang diterapkan, kesulitan akan bertambah untuk mempertahankan tingkat ini.

3. Reward blok dan insentif

Miner diberi insentif untuk berpartisipasi dalam jaringan melalui reward blok dan biaya transaksi. Ketika seorang miner berhasil menambahkan blok ke blockchain, dia akan menerima reward dalam bentuk bitcoin yang baru dibuat. Selain itu, miner memungut biaya transaksi dari transaksi yang disertakan ke dalam blok. Insentif ini penting guna memotivasi miner untuk menyumbangkan daya komputasi mereka ke jaringan.

4. Desentralisasi

Nakamoto Consensus beroperasi secara terdesentralisasi. Artinya, tidak ada otoritas sentral yang mengendalikan jaringan. Konsensus justru dicapai melalui upaya kolektif para peserta (miner) yang tersebar di seluruh dunia. Desentralisasi ini merupakan fitur inti yang memastikan keamanan dan ketahanan jaringan.

Cara Kerja Nakamoto Consensus

Proses mencapai konsensus dalam Nakamoto Consensus dapat dibagi menjadi beberapa langkah:

1. Penyiaran transaksi

Ketika seorang pengguna ingin melakukan transaksi, dia akan menyiarkannya ke jaringan. Kemudian, transaksi ini diambil oleh node (komputer) yang terhubung ke jaringan Bitcoin.

2. Verifikasi transaksi

Node memverifikasi validitas transaksi dengan memeriksa beberapa faktor, seperti apakah pengguna memiliki saldo yang cukup dan apakah transaksi mengikuti aturan jaringan.

3. Penyertaan dalam sebuah blok

Transaksi terverifikasi dikelompokkan oleh miner ke dalam sebuah blok. Kemudian, miner mulai berupaya menyelesaikan masalah PoW yang terkait dengan blok tersebut.

4. Menyelesaikan proof-of-work

Miner bersaing untuk menyelesaikan masalah matematika (hashing) yang diperlukan untuk proof-of-work. Masalah ini mencakup penemuan hash (string karakter) yang memenuhi kriteria tertentu. Proses ini bersifat intensif sumber daya dan membutuhkan daya komputasi yang signifikan.

5. Penambahan blok

Miner pertama yang menyelesaikan masalah akan menyiarkan solusinya ke jaringan. Node lain memverifikasi solusinya, lalu jika benar, blok baru akan ditambahkan ke blockchain. Blok ini menjadi entri terbaru dalam chain, lalu semua blok berikutnya akan dibangun di atasnya.

6. Kontinuitas chain

Setelah blok ditambahkan, miner mulai mengerjakan blok berikutnya, lalu prosesnya akan berulang. Blockchain berkembang seiring waktu dengan setiap blok berisi referensi (hash) ke blok sebelumnya, sehingga menciptakan chain yang aman dan tahan perusakan.

Keamanan dan Ketahanan Terhadap Serangan

Nakamoto Consensus dirancang agar aman dan tahan terhadap serangan melalui beberapa mekanisme:

1. Penyesuaian kesulitan

Kesulitan masalah proof-of-work disesuaikan berdasarkan total daya komputasi jaringan. Penyesuaian ini memastikan bahwa blok ditambahkan dalam tingkat yang konsisten demi mencegah miner tunggal atau sekelompok miner mendominasi jaringan.

2. Aturan mayoritas

Jaringan beroperasi berdasarkan prinsip aturan mayoritas. Agar berhasil mengubah blockchain, penyerang harus mengontrol lebih dari 50% daya komputasi jaringan yang dikenal sebagai serangan 51%. Serangan ini sangat tidak praktis dan mahal untuk dilakukan di jaringan Bitcoin, tetapi jaringan yang lebih kecil dapat rentan terhadap serangan semacam itu.

3. Desentralisasi

Sifat jaringan yang terdesentralisasi menyulitkan entitas tunggal untuk mendapatkan kontrol. Distribusi miner yang luas di seluruh dunia menambah ketahanan jaringan.

4. Insentif ekonomi

Miner diberi insentif finansial untuk bertindak dengan jujur dan mengikuti aturan jaringan. Percobaan untuk menyerang jaringan atau membuat blok yang tidak valid akan mengakibatkan sumber daya terbuang sia-sia dan hilangnya potensi reward, sehingga mencegah perilaku yang jahat.

Manfaat Nakamoto Consensus

Nakamoto Consensus menawarkan beberapa manfaat signifikan yang berkontribusi pada keberhasilan dan adopsi Bitcoin:

1. Lingkungan trustless

Peserta dalam jaringan tidak perlu memercayai satu sama lain atau otoritas sentral. Mekanisme konsensus memastikan bahwa semua transaksi valid serta blockchain tetap aman dan tahan perusakan.

2. Keamanan

Kombinasi proof-of-work, penyesuaian kesulitan, dan desentralisasi membuat jaringan sangat aman. Kemungkinan serangan yang berhasil menjadi minim, sehingga memastikan integritas blockchain.

3. Transparansi

Blockchain merupakan buku besar publik. Artinya, semua transaksi dapat dilihat oleh siapa pun. Transparansi ini menambah ketepercayaan sistem, karena siapa pun dapat memverifikasi transaksi dan status blockchain.

4. Inklusi Keuangan

Sifat terdesentralisasi dari Nakamoto Consensus memungkinkan siapa pun dengan akses internet untuk berpartisipasi dalam jaringan demi mendukung inklusi keuangan.

Tantangan dan Kritik

Meskipun memiliki keunggulan, Nakamoto Consensus tidak terlepas dari tantangan dan kritik:

1. Konsumsi energi

Mekanisme proof-of-work memerlukan daya komputasi signifikan, sehingga menimbulkan konsumsi energi yang tinggi. Hal ini telah menimbulkan kekhawatiran terkait lingkungan dan memunculkan kebutuhan akan mekanisme konsensus yang lebih hemat energi.

2. Risiko sentralisasi

Meskipun jaringan dirancang agar bersifat terdesentralisasi, terdapat risiko sentralisasi jika sejumlah kecil pool mining mengontrol sebagian besar daya komputasi jaringan.

3. Skalabilitas

Desain Nakamoto Consensus saat ini membatasi jumlah transaksi yang dapat diproses per detik. Seiring dengan pertumbuhan jaringan, skalabilitas menjadi perhatian, sehingga muncul pengembangan solusi seperti Lightning Network untuk mengatasi masalah ini.

4. Fork

Ketidaksepakatan dalam komunitas dapat menyebabkan fork yang membagi blockchain menjadi dua chain terpisah. Fork dapat menimbulkan kebingungan dan ketidakpastian, seperti yang terjadi pada perpecahan tahun 2017 antara Bitcoin dan Bitcoin Cash.

Nakamoto Consensus vs. Sistem Byzantine Fault Tolerance (BFT)

Nakamoto Consensus dan Byzantine Fault Tolerance (BFT) sama-sama merupakan solusi untuk Byzantine Generals' Problem. Kedua konsep tersebut bertujuan untuk mencapai kesepakatan dalam sistem terdistribusi, tetapi memiliki perbedaan dalam metode dan penerapannya.

BFT memastikan sistem berfungsi dengan benar meskipun beberapa komponen gagal atau bertindak jahat. BFT biasanya mengandalkan proses voting di antara node dan membutuhkan kurang dari sepertiga peserta untuk menjadi bermasalah.

Sebaliknya, Nakamoto Consensus, yang digunakan oleh Bitcoin, menggunakan proof-of-work (PoW) untuk mencapai konsensus dalam lingkungan yang sepenuhnya bersifat terdesentralisasi dan trustless. Dengan protokol ini, miner memecahkan puzzle kompleks untuk menambahkan blok baru ke blockchain.

Meskipun menggabungkan prinsip-prinsip BFT, Nakamoto Consensus menghadirkan mekanisme yang unik seperti PoW dan insentif ekonomi untuk memastikan keamanan dan desentralisasi. Protokol ini dioptimalkan untuk jaringan terbuka seperti mata uang kripto demi memungkinkan partisipasi skala besar, tetapi menghadapi tantangan seperti konsumsi energi dan skalabilitas.

Sistem BFT tradisional lebih efisien dalam penggunaan energi dan komunikasi, tetapi lebih cocok untuk lingkungan dengan tingkat kepercayaan tertentu dan partisipasi skala lebih kecil. Dengan demikian, Nakamoto Consensus merupakan adaptasi yang inovatif dari prinsip-prinsip BFT untuk aplikasi terdesentralisasi.

Penutup

Nakamoto Consensus merupakan inovasi terobosan yang mendukung keamanan dan fungsionalitas Bitcoin. Dengan memanfaatkan proof-of-work, penyesuaian kesulitan, dan partisipasi terdesentralisasi, protokol ini memungkinkan sistem keuangan yang bersifat trustless, aman, dan transparan. Meskipun tantangan seperti konsumsi energi dan skalabilitas tetap ada, penelitian dan pengembangan yang sedang berlangsung terus mengatasi masalah ini.

Bacaan Lebih Lanjut

Penafian: Konten ini disajikan kepada Anda dengan dasar “sebagaimana adanya” untuk informasi umum dan tujuan pendidikan saja tanpa pernyataan atau jaminan dalam bentuk apa pun. Konten ini tidak boleh dianggap sebagai nasihat keuangan, hukum, atau profesional lainnya ataupun dimaksudkan untuk menyarankan pembelian produk atau jasa tertentu. Anda sebaiknya mencari nasihat dari penasihat profesional yang sesuai. Jika artikel merupakan kontribusi dari kontributor pihak ketiga, harap diperhatikan bahwa pandangan yang dinyatakan berasal dari kontributor pihak ketiga dan tidak mencerminkan pandangan Binance Academy. Silakan baca penafian lengkap kami di sini untuk detail lebih lanjut. Harga aset digital dapat menjadi volatil. Nilai investasi Anda mungkin turun atau naik. Anda mungkin tidak mendapatkan kembali jumlah yang sudah diinvestasikan. Anda bertanggung jawab sepenuhnya terhadap keputusan investasi Anda. Binance Academy tidak bertanggung jawab terhadap segala kerugian yang mungkin Anda alami. Materi ini tidak boleh dianggap sebagai nasihat keuangan, hukum, atau profesional lainnya. Untuk informasi selengkapnya, baca Ketentuan Penggunaan dan Peringatan Risiko kami.