Apa yang Membuat Blockchain Menjadi Aman?

Keamanan blockchain dijamin melalui berbagai mekanisme yang melibatkan teknik kriptografi canggih, model perilaku, dan pengambilan keputusan matematis. Teknologi blockchain merupakan dasar dari banyak sistem mata uang digital, mencegah mata uang semacam itu dari duplikasi dan penghancuran.

Penerapan teknologi blockchain juga telah dieksplorasi dalam konteks lain di mana ketahanan data dan keamanan sangat dihargai. Contoh-contoh termasuk pencatatan dan pelacakan sumbangan amal, basis data medis, dan manajemen rantai pasok.

Namun, keamanan blockchain jauh dari menjadi masalah yang sederhana. Oleh karena itu, penting untuk memahami konsep dan mekanisme dasar yang memberikan perlindungan kuat terhadap sistem inovatif ini.

Konsep Ketahanan dan Konsensus

Meskipun ada banyak fitur yang berperan dalam keamanan terkait blockchain, dua aspek paling krusial adalah konsep konsensus dan ketahanan. Konsensus merujuk pada kemampuan simpul (node) dalam jaringan blockchain terdistribusi untuk mencapai persetujuan tentang status jaringan dan validitas transaksi. Secara umum, proses pencapaian konsensus tergantung pada apa yang disebut sebagai algoritma konsensus.

Di sisi lain, ketahanan mengacu pada kapasitas blockchain untuk mencegah perubahan pada transaksi yang sudah terkonfirmasi. Meskipun transaksi ini sering kali terkait dengan pengiriman mata uang digital, mereka juga dapat merujuk pada bentuk data digital lain seperti catatan non-keuangan.

Bila digabungkan, konsep konsensus dan ketahanan memberikan kerangka kerja bagi keamanan data dalam jaringan blockchain. Sementara algoritma konsensus menentukan aturan sistem yang harus diikuti dan semua peserta terkait harus sepakat dengan status jaringan pada saat itu, ketahanan memastikan integritas data dan sejarah transaksi setelah setiap blok data baru memvalidasi keasliannya.

Peran Kriptografi dalam Keamanan Blockchain

Blockchain sangat mengandalkan kriptografi untuk menjaga keamanan data mereka. Salah satu fungsi kriptografi yang sangat penting dalam konteks ini adalah penyampulan (hashing). Penyampulan adalah proses di mana algoritma yang dikenal sebagai fungsi hash menerima input data (berapapun ukurannya) dan menghasilkan output yang telah ditentukan dengan panjang tertentu.

Tidak peduli seberapa besar inputnya, output akan selalu memiliki panjang yang sama. Jika input berubah, outputnya juga akan berubah. Namun, jika input tidak berubah, hasil hash akan selalu identik—meskipun fungsi hash dilakukan beberapa kali.

Dalam blockchain, nilai output yang dikenal sebagai hash digunakan sebagai penanda unik untuk blok data. Hash setiap blok yang dihasilkan terhubung dengan hash dari blok sebelumnya. Lebih lanjut, hash blok tergantung pada data yang ada di dalam blok itu sendiri, sehingga setiap perubahan pada data akan mengharuskan perubahan pada hash blok.

Dengan demikian, hash dari setiap blok dihasilkan berdasarkan data di dalam blok tersebut dan hash dari blok sebelumnya. Penanda hash ini memiliki peran penting dalam menjaga keamanan dan ketahanan blockchain.

Penyampulan juga mempengaruhi algoritma konsensus yang digunakan untuk memvalidasi transaksi. Sebagai contoh, algoritma Proof of Work (PoW) yang digunakan dalam blockchain Bitcoin untuk mencapai konsensus dan menambang koin baru menggunakan fungsi hash yang dikenal sebagai SHA-256. Sesuai namanya, SHA-256 mengambil input data dan menghasilkan hash dengan panjang 256 bit atau 64 karakter.

Selain melindungi sejarah transaksi dalam buku besar, kriptografi juga memainkan peran dalam menjaga keamanan dompet yang digunakan untuk menyimpan mata uang digital. Pasangan kunci publik dan pribadi yang memungkinkan pengguna menerima dan mengirim pembayaran dibuat melalui penggunaan kriptografi kunci publik atau “asimetris”. Kunci pribadi digunakan untuk membuat tanda tangan digital pada transaksi, memungkinkan otentikasi kepemilikan koin yang dikirim.

Meskipun masih banyak sifat kriptografi asimetris yang tidak dibahas dalam artikel ini, namun kriptografi asimetris ini mencegah pihak yang tidak berwenang dari akses ke dana yang disimpan dalam dompet mata uang digital, menjaga dana tersebut hingga pemiliknya memutuskan untuk menggunakannya (asalkan kunci pribadi tidak terungkap atau terancam).

Kriptoekonomi

Di samping kriptografi, konsep baru yang dikenal sebagai kriptoekonomi juga memiliki peran penting dalam menjaga keamanan jaringan blockchain. Ini terkait dengan bidang studi yang dikenal sebagai teori permainan, yang merupakan model matematika untuk pengambilan keputusan rasional dalam situasi dengan aturan dan hadiah yang telah ditentukan.

Walaupun teori permainan tradisional bisa diaplikasikan dalam berbagai konteks, kriptoekonomi secara spesifik mengambil model tersebut dan mengaplikasikannya pada perilaku simpul dalam sistem terdistribusi blockchain.

Secara sederhana, kriptoekonomi adalah studi tentang ekonomi dalam konteks protokol blockchain dan potensi hasil dari perilaku partisipan. Keamanan dalam kriptoekonomi didasarkan pada konsep di mana sistem blockchain memberikan insentif yang lebih besar kepada simpul yang berperilaku jujur daripada melakukan perilaku yang buruk atau salah.

Sekali lagi, algoritma konsensus Proof of Work yang digunakan dalam penambangan Bitcoin merupakan contoh nyata dari struktur insentif semacam ini. Ketika Satoshi Nakamoto merancang kerangka kerja penambangan Bitcoin, ia sengaja membuat proses ini mahal dan menghabiskan banyak sumber daya. Karena kompleksitas dan komputasi yang diperlukan, penambangan dalam algoritma PoW melibatkan investasi uang dan waktu yang substansial, tanpa memandang lokasi atau identitas simpul penambang.

Karena itu, struktur ini memberikan hambatan bagi perilaku jahat dan keuntungan bagi penambangan yang jujur. Simpul yang tidak jujur atau tidak efisien akan segera dihapus dari jaringan blockchain, sementara penambang yang berperilaku jujur dan efisien memiliki potensi mendapatkan imbalan blok yang besar.

Demikian juga, keseimbangan antara risiko dan imbalan ini juga melindungi terhadap potensi serangan yang dapat mengganggu konsensus. Serangan seperti “serangan 51%” yang melibatkan mayoritas daya hash dalam jaringan blockchain diberikan kepada satu kelompok atau entitas, bisa sangat merusak jika berhasil dilakukan.

Namun, karena tingginya daya saing dalam penambangan Proof of Work dan ukuran jaringan Bitcoin, kemungkinan seseorang yang berniat jahat untuk mengambil kendali mayoritas simpul sangatlah kecil.

Lebih jauh lagi, biaya komputasi yang diperlukan untuk mengendalikan 51% dari jaringan blockchain raksasa ini sangatlah besar, sehingga kerugian langsung dari investasi besar ini dibandingkan dengan potensi imbalan yang relatif kecil.

Ini memberikan kontribusi pada karakteristik blockchain yang dikenal sebagai Toleransi Kesalahan Byzantine (BFT), yaitu kemampuan sistem terdistribusi untuk tetap beroperasi secara normal meskipun beberapa simpul terkompromi atau berperilaku tidak benar.

Selama biaya mengambil alih mayoritas simpul yang tidak menguntungkan dan insentif yang lebih besar diberikan kepada simpul yang berperilaku jujur, sistem akan terus berkembang tanpa gangguan signifikan. Namun, penting untuk diingat bahwa jaringan blockchain yang kecil lebih rentan terhadap serangan mayoritas karena rasio total daya hash yang dipersembahkan pada sistem jauh lebih rendah dibandingkan dengan Bitcoin.

Kesimpulan

Dengan menggabungkan teori permainan dan kriptografi, blockchain dapat mencapai tingkat keamanan yang lebih tinggi sebagai sistem terdistribusi. Namun, untuk mencapai ini, hampir semua sistem memerlukan penerapan yang tepat dari kedua bidang pengetahuan ini.

Keseimbangan yang tepat antara desentralisasi dan keamanan sangat penting untuk pengembangan mata uang digital yang dapat diandalkan dan efektif.

Seiring perkembangan penggunaan blockchain, sistem keamanan juga akan berubah untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang beragam. Saat ini, blockchain pribadi mulai dikembangkan untuk perusahaan, dan mereka lebih mengandalkan keamanan melalui pengendalian akses daripada mekanisme teori permainan (atau kriptoekonomi) yang kurang krusial untuk keamanan blockchain umum.

Jika kamu ingin mengetahui lebih dalam mengenai aset kripto atau cryptocurrency, bisa baca artikel “Belajar Crypto untuk Pemula Mulai Dari Sini.”

Sumber: Binance Academy Indonesia