Algoritma kerap dikaitkan kepada sesuatu yang digital. Wajar saja, algoritma memang terkait dengan digital meski juga memiliki keterkaitan dengan bidang lain. Dalam lingkup blockchain, algoritma pun dikenal. Istilah yang sering dipakai adalah algoritma konsensus yang digunakan teknologi blockchain.
Pengertian Algoritma Konsensus
Algoritma konsensus adalah proses dalam ilmu komputer yang digunakan untuk mencapai kesepakatan pada nilai data tunggal di antara proses atau sistem terdistribusi. Algoritma ini dirancang untuk mencapai keandalan dalam jaringan yang melibatkan banyak pengguna atau node.
Memecahkan masalah ini–yang dikenal sebagai masalah konsensus–penting dalam komputasi terdistribusi dan sistem multiagen seperti yang terlihat di jaringan blockchain cryptocurrency.
Sebagai ilustrasi, andaikan blockchain merupakan lembaran-lembaran transaksi yang saling bertumpuk membentuk satu buku besar. Satu transaksi (block) berkorelasi dengan transaksi lainnya. Maka, terbentuklah satu rantai (chain) transaksi.
Semua orang bisa melihat dan mengakses buku besar tersebut. Tapi, buku besar itu sangat sulit untuk disunting. Pengguna blockchain hanya bisa menambahkan satu blok transaksi baru. Ini pun dengan syarat, algoritma konsensus menyetujui penambahan transaksi tersebut.
Algoritma konsensus dibutuhkan dalam sistem blockchain. Hal ini karena tidak ada satu otoritas yang mengawasi jalannya aktivitas di jagat crypto. Sistem crypto berjalan secara desentralisasi. Dengan kata lain, seluruh pengguna di sistem tersebut terlibat dalam pengambilan keputusan, verifikasi, hingga otentifikasi.
Ada ratusan ribu bahkan jutaan pengguna dalam sistem blockchain. Oleh sebab itu, sistem yang efisien, adil, andal, dan aman menjadi penting agar seluruh pengguna bisa memiliki ‘suara’. Di sinilah algoritma konsensus dibutuhkan di sistem blockchain.
Tak hanya itu, algoritma ini juga menjadi sumber kebenaran utama (single source of truth). Hal ini guna mencegah pengguna melakukan pencatatan transaksi secara dua kali (double spending).
Cara Kerja Algoritma Konsensus
Algoritma konsensus sangat penting dalam skala besar. Algoritma menetapkan ambang batas atau jumlah mesin anggota yang harus mencapai konsensus atau kesepakatan. Algoritma konsensus menganggap beberapa proses dan sistem tidak akan tersedia dan hanya sebagian dari node yang akan merespon.
Namun, respon diperlukan dari node yang tersedia. Misalnya, suatu algoritma mungkin mengharuskan setidaknya 51% node merespon untuk mencapai konsensus atau kesepakatan tentang nilai data atau status jaringan.
Ini memastikan konsensus dicapai dengan sumber daya minimal, bahkan jika sumber daya lain tidak tersedia atau bahkan rusak. Mekanisme ini juga menjaga integritas keputusan yang diambil oleh node yang setuju dalam sistem yang toleran terhadap kesalahan.
Macam-Macam Algoritma Konsensus
Mari kita jelajahi jenis-jenis algoritma konsensus.
1. Proof of Work
Algoritma Proof of Work (PoW) adalah salah satu jenis algoritma konsensus tertua. Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1993–dan diperkenalkan kembali pada tahun 2008 oleh pendiri Bitcoin Satoshi Nakamoto–ide utama PoW adalah membuat node memecahkan teka-teki matematika yang kompleks dan membuat ‘tebakan’ sebanyak mungkin dalam waktu secepat mungkin.
Dalam blockchain cryptocurrency berdasarkan algoritma PoW, penambang atau validator–juga dikenal sebagai node peserta–harus membuktikan bahwa pekerjaan yang telah mereka lakukan dan serahkan memberi mereka hak untuk menambahkan transaksi baru ke blockchain. Mereka harus memecahkan masalah matematika yang kompleks dengan menemukan hash kriptografi dari blok tertentu.
2. Delayed Proof of Work
Delayed Proof of Work (dPoW) adalah versi modifikasi dari algoritma konsensus PoW. Dalam metode konsensus ini, jaringan blockchain mengambil snapshot berkala dari dirinya sendiri yang kemudian ditulis ke dalam blok di jaringan. Proses ini membantu membuat cadangan seluruh sistem di blockchain.
Sebenarnya, dPoW bukan algoritma konsensus karena tidak digunakan untuk mencapai konsensus pada blok baru. Sebaliknya, ini adalah mekanisme keamanan yang membuat blockchain lebih tahan terhadap serangan siber.
3. Proof of Stake
Proof of Stake (PoS) dianggap sebagai alternatif untuk PoW. Tidak seperti PoW, PoS memerlukan sedikit sumber daya perangkat keras atau perangkat lunak khusus untuk menambang cryptocurrency karena tidak melibatkan pemecahan masalah komputasi yang kompleks.
Sebaliknya, validator kripto mengunci atau mempertaruhkan beberapa koin mereka di dompet. Mereka kemudian memvalidasi blok jika mereka menemukan blok yang dapat ditambahkan ke blockchain.
4. Delegated Proof of Stake
Delegated Proof of Stake (DPoS) dianggap sebagai versi PoS yang lebih efisien dan demokratis. Algoritma ini didasarkan pada sistem pemungutan suara di mana delegasi atau saksi memilih validator favorit mereka untuk mencapai konsensus selama pembuatan dan validasi blok.
Selain memvalidasi transaksi, delegasi juga membantu menjaga integritas, keandalan, dan transparansi jaringan blockchain. Kekuatan ‘suara’ setiap delegasi sebanding dengan jumlah koin yang dipegang.
5. Proof of Authority
Algoritma konsensus Proof of Authority (PoA) adalah alternatif yang lebih efisien dan dapat diskalakan daripada algoritma PoW yang ‘haus’ kekuasaan dan kurang terukur. Pada PoA, validator blok mempertaruhkan reputasi dan identitas mereka dibanding koin, membuat sistem lebih aman daripada PoS.
6. Proof of Burn
Proof of Burn (PoB) sedang diuji sebagai alternatif yang layak dan berkelanjutan untuk algoritma PoW dan PoS. PoB seperti PoW, tetapi mengonsumsi lebih sedikit energi komputasi. Ini karena proses validasi bloknya di blockchain tidak memerlukan sumber daya komputasi atau perangkat keras. Sebagai gantinya, penambang ‘membakar’ atau menginvestasikan koin di blockchain untuk mencapai konsensus.
7. Hybrid PoW/PoS consensus
Mekanisme PoW/PoS hybrid mengimbangi kelemahan algoritma PoW dan PoS. Dimulai dengan meminta penambang PoW membuat blok baru untuk ditambahkan ke blockchain. Setelah blok dibuat, penambang PoS memilih untuk mengonfirmasi atau menolaknya. Selama proses, mereka mempertaruhkan sebagian dari token mereka seperti dalam algoritma PoS.
