Skalabilitas Ethereum:Cara Menskalakan Ethereum

Ethereum adalah salah satu blockchain paling ambisius dalam hal penskalaan. Faktanya, tidak ada blockchain lain yang mungkin memiliki peta jalan penskalaan yang sedalam Ethereum. Namun, penskalaan tidak unik untuk Ethereum, karena setiap blockchain perlu diskalakan agar relevan di pasar yang mendukung blockchain di masa depan.

Apa itu skalabilitas Blockchain?

Skalabilitas Blockchain adalah kemampuan jaringan blockchain untuk mendukung throughput transaksi tinggi dan memproses banyak transaksi. Oleh karena itu, jaringan blockchain yang dapat memproses banyak transaksi per detik (TPS) dikatakan scalable. Sebaliknya, blockchain dengan throughput rendah memiliki skalabilitas yang buruk.

Sistem terdesentralisasi mencapai desentralisasinya dengan mendistribusikan proses pengambilan keputusan ke semua peserta jaringan. Itu membuat mereka lebih unggul daripada sistem terpusat yang mengandalkan otoritas pusat untuk membuat keputusan. Namun, membutuhkan banyak orang untuk membuat keputusan memiliki kekurangannya.

Dalam sistem blockchain, desentralisasi memperlambat kecepatan pemrosesan transaksi karena setiap node di jaringan harus memvalidasi transaksi. Apa yang pada dasarnya terjadi adalah bahwa semua node harus berpartisipasi dalam proses konsensus. Setiap blockchain memiliki protokol konsensus (seperangkat aturan) untuk memandu validasi transaksi. Node juga menyampaikan transaksi blok dan validasi ke node lain agar seluruh jaringan tetap diperbarui. Karena jenis pekerjaan validasi ini dilakukan oleh setiap node, blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum memiliki tingkat TPS yang rendah, yang menyebabkan masalah skalabilitas.

Namun, cara termudah bagi pengembang untuk memecahkan masalah skalabilitas adalah dengan mengorbankan desentralisasi dan keamanan. Jumlah node berkontribusi pada desentralisasi blockchain. Semakin banyak node berpartisipasi dalam temuan konsensus blockchain, semakin terdesentralisasi blockchain ini. Pertukaran ini dikenal sebagai “trilemma skalabilitas blockchain.” Trent McConaghy dan salah satu pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, menciptakan istilah ini untuk merujuk pada fakta bahwa pengembang blockchain tidak dapat mencapai desentralisasi, skalabilitas, dan keamanan sekaligus. Itu membuat blockchain terbatas meskipun memiliki kelebihan.

Mengapa menskalakan blockchain?

Visa memproses sekitar 1.700 transaksi per detik, sedangkan Ethereum hanya memproses sekitar 30 transaksi pada saat yang bersamaan. Bitcoin bahkan lebih buruk dalam hal itu, karena jaringannya memproses tiga hingga tujuh transaksi per detik. Akibatnya, kedua blockchain harus berskala untuk menjadi arus utama dan melayani pasar massal. Untuk mencapai ini, mereka harus menemukan solusi untuk faktor-faktor berikut yang memengaruhi skalabilitas blockchain:

Ukuran blok

Blok berisi kumpulan transaksi yang membentuk blockchain. Jumlah transaksi dalam satu blok dan waktu pembuatan blok menentukan tingkat TPS blockchain. Oleh karena itu, ukuran blok sangat penting dalam meningkatkan TPS blockchain. Blok besar akan menampung lebih banyak transaksi, sehingga meningkatkan TPS. Namun, peningkatan ukuran blok melanggar desentralisasi blockchain karena menjadi lebih sulit untuk menjalankan node yang terikat untuk memvalidasi lebih banyak transaksi dan oleh karena itu harus dapat memproses beban data yang lebih besar.

Keterbatasan Memori

Node harus mengunduh setiap blok baru. Itu berarti mereka membutuhkan ruang untuk menahan balok-balok ini. Namun, ketika jaringan berkembang, node membutuhkan lebih banyak ruang disk, yang bisa jadi mahal. Ini mengacu kembali pada masalah di atas. Dengan peningkatan ukuran blok, node akan membutuhkan kapasitas penyimpanan yang lebih besar.

Biaya transaksi

Kemacetan jaringan karena arus masuk transaksi yang tinggi berarti pengguna harus membayar lebih banyak biaya. Permintaan ruang yang tinggi di blok memaksa pengguna membayar lebih untuk "melewati" antrian. Akibatnya, biaya transaksi melonjak. Pengguna Ethereum sering kali membayar biaya gas yang tinggi karena kemacetan jaringan.

Waktu respons

Waktu respons mengacu pada durasi pengguna harus menunggu node untuk memvalidasi transaksi mereka. Misalnya, jaringan Bitcoin membutuhkan waktu sekitar 10 menit untuk mengonfirmasi transaksi. Di Ethereum, dibutuhkan waktu antara 15 detik hingga lima menit. Semakin tinggi waktu respons, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan transaksi di blockchain.

Cara menskalakan blockchain

Ada tiga pendekatan penskalaan:

Penskalaan internal

Penskalaan internal melibatkan peningkatan struktur data internal node dan protokol konsensus. Tujuannya adalah untuk mengoptimalkan sumber daya seperti penyimpanan dan biaya terkait.

Pemisahan simpul

Pemisahan node memerlukan pemisahan tanggung jawab node penuh menjadi sub-node. Setiap sub-node mendapat peran yang lebih spesifik dan dioperasikan oleh pihak khusus. Opsi penskalaan ini berupaya membuat simpul verifikasi yang lebih terjangkau untuk dijalankan oleh pengguna.

Penskalaan eksternal

Juga dikenal sebagai penskalaan off-chain, metode ini memerlukan penambahan rantai Layer 2 (L2) di atas rantai utama dan umumnya dapat disebut sebagai penskalaan modular. Jaringan Petir Bitcoin atau berbagai solusi Layer 2 Ethereum adalah contohnya.

Dua kategori penskalaan pertama dapat menghasilkan sentralisasi blockchain. Karena alasan inilah blockchain seperti Ethereum (dan Bitcoin) memilih penskalaan eksternal dalam bentuk solusi atau sidechain Layer 2.

Menskalakan Ethereum

Pendekatan penskalaan Ethereum adalah bagian dari beberapa peningkatannya, yang dulu disebut peningkatan ETH 2.0. Karena itu, upaya penskalaan Ethereum masih berlangsung saat kami menulis ini. Sampai sekarang, Rantai Beacon yang berjalan di Proof-of-Stake (PoS) telah diperkenalkan. Langkah selanjutnya adalah mengintegrasikan rantai lapisan konsensus baru ini dengan mainnet Ethereum saat ini. Ini juga akan menandai berakhirnya penambangan Proof-of-Work (PoW) untuk Ethereum. Langkah penting ketiga adalah menerapkan peta jalan skalabilitas aktual Ethereum. Pada akhirnya, skalabilitas Ethereum di masa depan bergantung pada pemenuhan solusi ini.

Penskalaan dalam rantai

Pengembang Ethereum membuat perubahan pada lapisan dasar melalui penerapan mekanisme yang dikenal sebagai sharding. Sharding melibatkan pembuatan rantai (pecahan) baru untuk meningkatkan kecepatan transaksi dan mengurangi kemacetan jaringan.

Penskalaan off-chain

Ethereum menerapkan penskalaan off-chain di luar lapisan dasarnya. Solusi off-chain yang paling populer (solusi Layer 2) dijelaskan di bawah ini:

• Penggabungan :Rollup mengeksekusi transaksi di luar lapisan dasar. Lebih tepatnya, transaksi dibundel dan dikompresi di luar rantai sebelum diverifikasi di lapisan dasar konsensus. Dua jenis rollup adalah optimis dan tanpa pengetahuan.
• Saluran negara bagian: Mereka menggunakan kontrak multisig, memungkinkan pengguna untuk bertransaksi lebih cepat di luar rantai.
• Rantai Samping :Mereka adalah blockchain independen yang berjalan paralel dengan mainnet. Idealnya, mereka mendapatkan keamanan blockchain mereka sendiri dari rantai lapisan dasar yang mendasarinya.
• Plasma: Ini adalah blockchain terpisah yang menyelesaikan perselisihan menggunakan rollup optimis.
• Validium: Ini menggunakan bukti validitas, dan data tidak disimpan di lapisan dasar.

Apakah Ethereum lebih terukur daripada Bitcoin?

Nah, ini adalah pertanyaan yang sulit untuk dijawab secara meyakinkan. Sampai sekarang, Ethereum dapat dilihat lebih terukur daripada Bitcoin karena memproses sedikit lebih banyak transaksi per detik. Pada saat yang sama, karena hashrate Ethereum lebih rendah dan jaringannya mungkin tidak terdesentralisasi seperti Bitcoin, beberapa orang akan menganggap Bitcoin lebih aman daripada Ethereum. Selain itu, Ethereum berkembang lebih cepat daripada Bitcoin, membuatnya menjadi penghalang bagi rata-rata pengguna untuk menjalankan node penuh. Dengan Ethereum dalam proses pindah ke Proof-of-Stake dan mengadopsi seluruh bangunan skalabilitas modular, kami belum melihat apakah skalabilitas yang lebih tinggi yang menyertai perubahan ini juga akan cukup aman.

Pada akhirnya dapat dikatakan:Baik Bitcoin dan Ethereum sedang ditingkatkan secara bertahap saat mereka bekerja menuju adopsi yang luas. Namun demikian, kedua blockchain memiliki tujuan yang berbeda, yang berarti mereka mungkin tidak dapat dibandingkan di masa depan seiring dengan meningkatnya adopsi. Sebagai ilustrasi, Bitcoin memiliki kebijakan moneter yang jelas, dan bisa menjadi mata uang global ketika mencapai adopsi massal. Ethereum, di sisi lain, memiliki kebijakan moneter yang kurang jelas dan lebih cenderung condong ke fungsinya sebagai platform untuk aplikasi terdesentralisasi (DApps).