Skalabilitas pada Blockchain: Lapisan 1 vs Lapisan 2

Salah satu tantangan utama yang terus dihadapi oleh ekosistem teknologi blockchain adalah skalabilitas, yaitu kemampuan sistem untuk mempertahankan pertumbuhan pesat sambil mampu menangani permintaan yang semakin besar. Jaringan blockchain publik, yang dikenal dengan tingkat desentralisasi dan keamanannya yang tinggi, seringkali mengalami kesulitan dalam meningkatkan throughput-nya.

Fenomena ini sering kali disebut sebagai “Trilema Blockchain,” yang menggambarkan konsep bahwa dalam sebuah sistem terdesentralisasi, sangat sulit untuk mencapai tiga faktor penting sekaligus: desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas yang tinggi. Dalam kebanyakan kasus, jaringan blockchain hanya bisa memilih dua dari tiga faktor tersebut.

Namun, dengan berjalannya waktu, ribuan penggemar dan ahli blockchain telah bekerja keras untuk menemukan solusi yang dapat meningkatkan skalabilitas. Beberapa solusi difokuskan pada perubahan fundamental dalam arsitektur blockchain inti (disebut Lapisan 1), sementara yang lain lebih berfokus pada protokol Lapisan 2 yang berjalan di atas jaringan dasarnya.

Pendahuluan

Dalam dunia yang dipenuhi dengan berbagai jenis blockchain dan mata uang kripto, mungkin sulit bagi sebagian orang untuk memahami perbedaan antara Lapisan 1 dan Lapisan 2, serta solusi skalabilitas yang tersedia. Oleh karena itu, sangat penting bagi setiap pelaku pasar atau investor untuk memahami sistem yang mereka gunakan atau yang menjadi fokus investasinya. Artikel ini akan membantu Anda memahami perbedaan antara blockchain Lapisan 1 dan Lapisan 2, serta berbagai solusi yang telah dikembangkan untuk mengatasi masalah skalabilitas.

Apa itu Lapisan 1 dan Lapisan 2 pada Blockchain?

Lapisan 1 mengacu pada komponen dasar dari arsitektur sebuah blockchain. Lapisan ini merupakan fondasi utama dari jaringan blockchain itu sendiri. Contoh blockchain Lapisan 1 termasuk Bitcoin, Ethereum, dan BNB Chain. Sementara itu, Lapisan 2 adalah jaringan yang dibangun di atas blockchain Lapisan 1. Jadi, jika kita menganggap Bitcoin sebagai Lapisan 1, maka Lightning Network yang berjalan di atasnya adalah contoh dari Lapisan 2.

Upaya untuk meningkatkan skalabilitas jaringan blockchain dapat dibagi menjadi dua jenis solusi utama, yaitu solusi Lapisan 1 dan Lapisan 2. Solusi Lapisan 1 akan mengubah aturan dan mekanisme blockchain inti secara langsung, sementara solusi Lapisan 2 akan menggunakan jaringan eksternal paralel untuk memfasilitasi transaksi di luar jaringan utama.

Mengapa Skalabilitas Blockchain Penting?

Bayangkan jika terdapat sebuah jalan raya baru yang dibangun antara kota besar dan pinggiran kota yang sedang berkembang pesat. Saat jumlah kendaraan yang melintasi jalan raya tersebut terus meningkat dan kemacetan menjadi hal yang umum terjadi, terutama selama jam sibuk, maka waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan dari titik A ke titik B akan meningkat secara signifikan. Ini terjadi karena kapasitas jalan raya tersebut terbatas, sementara permintaan terus bertambah.

Lalu, bagaimana pihak berwenang dapat mengatasi masalah ini dan membantu komuter agar bisa lebih cepat mencapai tujuannya? Salah satu solusinya adalah dengan memperluas jalan raya itu sendiri, yaitu dengan menambah jalur baru di kedua sisinya. Namun, solusi ini tidak selalu praktis, mengingat biayanya yang tinggi dan dampak bagi pengguna jalan yang sudah ada.

Sebagai alternatif, kita perlu berpikir kreatif dan mempertimbangkan berbagai pendekatan yang tidak melibatkan perubahan infrastruktur inti, seperti membangun jalan akses tambahan atau bahkan meluncurkan jalur kereta ringan di sepanjang jalan raya tersebut.

Dalam konteks teknologi blockchain, jalan raya utama tersebut dapat dianggap sebagai Lapisan 1, yaitu jaringan utama, sementara jalan akses tambahan adalah solusi Lapisan 2, yang merupakan jaringan sekunder yang meningkatkan kapasitas secara keseluruhan.

Beberapa blockchain terkemuka seperti Bitcoin, Ethereum, dan Polkadot dianggap sebagai blockchain Lapisan 1. Mereka adalah lapisan dasar yang memproses dan mencatat transaksi untuk ekosistem mereka, dengan mata uang kripto asli yang biasanya digunakan untuk membayar biaya dan memberikan utilitas yang lebih luas. Sebagai contoh, Polygon merupakan salah satu solusi Lapisan 2 untuk Ethereum. Jaringan Polygon secara rutin mencatat status transaksi ke mainnet Ethereum untuk meningkatkan throughput secara signifikan.

Kapabilitas throughput adalah elemen kunci dalam sebuah blockchain. Ini adalah ukuran kecepatan dan efisiensi yang mengindikasikan jumlah transaksi yang dapat diproses dan dicatat dalam jangka waktu tertentu. Ketika jumlah pengguna meningkat dan jumlah transaksi yang terjadi secara bersamaan meningkat, blockchain Lapisan 1 dapat mengalami penurunan kinerja dan biaya transaksi yang tinggi. Hal ini terutama berlaku pada blockchain Lapisan 1 yang menggunakan mekanisme Proof of Work daripada Proof of Stake.

Tantangan Skalabilitas di Dunia Blockchain

Bitcoin dan Ethereum adalah contoh nyata dari jaringan blockchain Lapisan 1 yang sedang dihadapkan pada masalah penskalaan. Keduanya mengoperasikan jaringan dengan menggunakan model konsensus terdistribusi, yang berarti bahwa setiap transaksi harus diverifikasi oleh beberapa node sebelum dianggap sah.

 Para penambang (miner) bersaing untuk memecahkan puzzle komputasi yang rumit, dan penambang yang berhasil akan mendapatkan imbalan dalam bentuk mata uang kripto asli dari jaringan tersebut.

Dalam kata lain, setiap transaksi pada jaringan ini memerlukan verifikasi dari beberapa node sebelum transaksi tersebut dapat dianggap sah. Metode ini efektif dalam memastikan bahwa data yang dimasukkan ke dalam blockchain adalah benar dan telah diverifikasi, sehingga dapat mencegah potensi serangan oleh pihak yang tidak bertanggung jawab. 

Namun, ketika popularitas jaringan seperti Ethereum atau Bitcoin semakin meningkat, permintaan akan throughput yang lebih tinggi juga meningkat. Pada saat jaringan mengalami kemacetan, pengguna akan mengalami penundaan dalam konfirmasi transaksi dan biaya transaksi yang lebih tinggi.

Solusi untuk Meningkatkan Lapisan 1

Untuk mengatasi masalah penskalaan pada blockchain Lapisan 1, ada beberapa opsi yang tersedia. Jika blockchain menggunakan mekanisme Proof of Work, maka peralihan ke Proof of Stake bisa menjadi pilihan untuk meningkatkan jumlah transaksi yang dapat diproses per detik (TPS) sambil mengurangi biaya pemrosesan. Namun, di komunitas kripto, terdapat berbagai pandangan yang berbeda mengenai manfaat dan dampak jangka panjang dari Proof of Stake.

Solusi penskalaan pada Lapisan 1 biasanya diperkenalkan oleh tim pengembang proyek blockchain. Bergantung pada jenis solusinya, komunitas harus melakukan hard fork atau soft fork pada jaringan. Beberapa perubahan yang bersifat minor dan kompatibel dengan versi sebelumnya, seperti pembaruan SegWit di Bitcoin.

Namun, perubahan yang lebih besar, seperti peningkatan ukuran blok Bitcoin menjadi 8 MB, memerlukan hard fork. Hal ini menghasilkan dua versi blockchain, yaitu satu dengan pembaruan dan satu lagi tanpa pembaruan. Salah satu alternatif lain untuk meningkatkan throughput jaringan adalah melalui sharding, di mana operasi blockchain dibagi menjadi beberapa bagian yang lebih kecil yang dapat memproses data secara paralel daripada secara berurutan.

Bagaimana Solusi Penskalaan Lapisan 2 Bekerja?

Solusi Lapisan 2 mengandalkan jaringan sekunder yang berfungsi secara paralel atau independen dari blockchain utama (Lapisan 1). Ada beberapa jenis solusi Lapisan 2 yang umum digunakan:

Rollup

Zero-knowledge rollup adalah jenis yang paling umum dari solusi Lapisan 2. Ini mengumpulkan transaksi yang seharusnya berada di Lapisan 1 dan mengirimkannya sebagai satu transaksi ke blockchain utama. Sistem ini menggunakan bukti validitas untuk memverifikasi integritas transaksi tersebut. 

Aset tetap disimpan di blockchain utama melalui kontrak pintar yang menghubungkan keduanya, dan kontrak pintar tersebut memastikan bahwa rollup berfungsi dengan benar. Dengan cara ini, keamanan blockchain utama mendapat manfaat dari transaksi Lapisan 2 tanpa mengorbankan sumber daya yang signifikan.

Sidechain

Sidechain adalah jaringan blockchain independen dengan validatornya sendiri. Artinya, kontrak pintar yang berfungsi di blockchain utama tidak memverifikasi validitas jaringan sidechain. Oleh karena itu, Anda harus mempercayai bahwa sidechain beroperasi dengan benar, karena mereka memiliki kendali atas aset di blockchain utama.

State Channel

State channel adalah lingkungan komunikasi dua arah antara pihak yang bertransaksi. Mereka mengisolasi sebagian dari transaksi dari blockchain utama dan mengizinkan mereka untuk berinteraksi secara off-chain. Ini dilakukan melalui kontrak pintar atau tandatangan bersama. 

Setelah semua transaksi dalam saluran selesai, “status” akhir dari saluran tersebut disiarkan ke blockchain untuk divalidasi. Mekanisme ini memungkinkan transaksi yang lebih cepat dan kapasitas jaringan yang ditingkatkan secara keseluruhan. Solusi seperti Bitcoin Lightning Network dan Raiden dari Ethereum beroperasi berdasarkan state channel.

Nested Blockchain

Solusi ini melibatkan serangkaian blockchain sekunder yang berjalan di atas blockchain utama. Blockchain sekunder ini beroperasi sesuai dengan aturan yang ditetapkan oleh blockchain utama dan tidak melibatkan blockchain utama dalam eksekusi transaksi. Peran blockchain utama terbatas pada menyelesaikan sengketa jika perlu. Proyek Plasma oleh OmiseGO adalah salah satu contoh dari solusi nested blockchain Lapisan 2.

Semua solusi ini bertujuan untuk mengatasi masalah penskalaan dan meningkatkan kinerja jaringan blockchain, memungkinkan ekosistem kripto untuk tumbuh dan berkembang dengan lebih efisien.

Batasan Solusi Penskalaan Lapisan 1 dan Lapisan 2: Kelebihan dan Kelemahan

Solusi penskalaan Lapisan 1 dan Lapisan 2 membawa keunggulan dan kelemahan unik. Bekerja dengan Lapisan 1 dapat memberikan solusi yang paling efektif untuk meningkatkan protokol dalam skala besar. Tetapi, ini juga berarti bahwa validator harus bersedia menerima perubahan melalui hard fork.

Contoh yang jelas adalah perubahan dari Proof of Work ke Proof of Stake. Dalam hal ini, para penambang (miner) akan menghadapi penurunan pendapatan dengan beralih ke sistem yang lebih efisien, yang dapat menciptakan ketidaksemangatan dalam meningkatkan skalabilitas.

Lapisan 2 memberikan cara yang lebih cepat untuk meningkatkan skalabilitas, tetapi tergantung pada metodenya, bisa mengorbankan sebagian besar keamanan yang dimiliki oleh blockchain asli. Pengguna mempercayai jaringan seperti Ethereum dan Bitcoin karena ketahanan dan rekam jejak keamanannya. Dengan menghilangkan aspek-aspek ini dari Lapisan 1, seringkali kita harus mengandalkan tim dan jaringan Lapisan 2 dalam hal efisiensi dan keamanan.

Apa yang Terjadi Setelah Lapisan 1 dan Lapisan 2?

Salah satu pertanyaan penting adalah apakah kita akan tetap membutuhkan solusi Lapisan 2 seiring Lapisan 1 semakin dapat diskalakan dengan mudah. Blockchain yang sudah ada telah mengalami peningkatan, dan jaringan-jaringan baru telah dibangun dengan skalabilitas yang lebih baik.

Namun, meningkatkan skalabilitas pada sistem utama membutuhkan waktu yang lama dan tidak selalu berhasil. Pilihan yang masuk akal adalah membiarkan Lapisan 1 fokus pada keamanan dan memberikan Lapisan 2 fleksibilitas untuk menyesuaikan layanan mereka dengan kebutuhan yang lebih spesifik.

Dalam waktu dekat, kemungkinan besar blockchain besar seperti Ethereum akan tetap mendominasi karena komunitas pengguna yang besar dan pengembang yang aktif. Namun, dengan adanya jaringan validator yang besar dan reputasi yang terpercaya, Lapisan 2 memiliki landasan yang kuat untuk menjadi solusi yang ditargetkan.

Penutup

Sejak awal perkembangan kripto, pencarian peningkatan skalabilitas telah menghasilkan dua pendekatan utama, yaitu peningkatan pada Lapisan 1 dan pengembangan solusi Lapisan 2. 

Jika Anda memiliki portofolio kripto yang beragam, kemungkinan Anda sudah memiliki eksposur terhadap jaringan Lapisan 1 dan Lapisan 2. Sekarang, Anda memiliki pemahaman yang lebih baik mengenai perbedaan di antara keduanya serta berbagai pendekatan penskalaan yang ditawarkannya.

---

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