Dasar Crypto: Apa itu Blockchain

Apa yang akan Anda pelajari:

　　● Apa itu blockchain？

　　● Mengapa kepercayaan adalah masalah mendasar dalam hubungan manusia

　　● Karakteristik blockchain

　　● Cara kerja blockchain: konsensus

　　Blockchain adalah cara baru untuk menyimpan data. Daripada memusatkan informasi, dan kontrol atasnya, di satu tempat (database), blockchain menyimpannya di seluruh jaringan di mana tidak ada satu titik pun yang memiliki wewenang untuk mengubah catatan, Ini disebut desentralisasi..

　　Data catatan Blockchain - dalam blok - dan menyimpan data ini secara aman dengan merantai blok-blok tersebut bersama-sama menggunakan kriptografi, sehingga menjadi rantai blok.

　　Satoshi Nakamoto - alias individu atau kelompok di balik Bitcoin yang kita temui sebelumnya - mengkonseptualisasikan gagasan blockchain dalam Whitepaper (cetak biru). Kemampuan untuk membuat buku besar transaksi yang terdesentralisasi sangat penting bagi kelangsungan hidup Bitcoin - uang digital peer-to-peer baru - dan memecahkan masalah pengeluaran ganda.

　　Dengan kata lain, bagaimana membuat uang digital murni yang tidak dapat dibelanjakan dua kali dan tidak melalui lembaga keuangan; itu hanya mengalir dari orang ke orang melalui jaringan terdistribusi.

　　Blockchain adalah elemen sentral dalam solusi Satoshi, dikombinasikan dengan metode untuk memastikan bahwa hanya data transaksional yang valid yang ditambahkan ke setiap blok baru - yang dikenal sebagai mekanisme konsensus.

　　Pada kenyataannya Satoshi sebenarnya memecahkan masalah yang jauh lebih besar yang telah ada sejak lama: kepercayaan & agensi

Masalah kepercayaan & agensi

　　Dalam artikel pertama bagian ini tentang dasar-dasar cryptocurrency, kami menemukan bahwa uang pertama kali digunakan untuk memfasilitasi berdagang. Memfasilitasi pertukaran barang antara dua pihak yang tidak saling kenal atau percaya.

　　Ketika peradaban dan perdagangan telah berkembang, telah diterima bahwa satu-satunya solusi untuk masalah kepercayaan ini dalam skala besar adalah memusatkan kekuasaan di tangan seorang wasit utama.

　　Raja, jenderal, pemerintah atau lembaga multinasional memiliki keputusan akhir, dan kontrol atas, apa yang adil (Hukum), siapa yang memiliki aset apa, dan berapa nilai aset tersebut (Bank Sentral).

　　Pengaturan ini lebih praktis daripada optimal. Berkali-kali, kita telah melihat bahwa mempercayai otoritas pusat adalah cara yang kurang efisien untuk melakukan sesuatu - saya melihat Anda, Krisis Keuangan 2008. Ini umumnya dikenal sebagai Masalah Prinsipal-Agen.

　　Apa Masalah Principal-Agent？

　　Agen (pemerintah, organisasi besar dan mesin mereka) membuat keputusan yang berdampak pada orang lain (Prinsipal - warga negara, pelanggan) yang kepentingannya harus mereka layani. Posisi mereka yang kuat dan tidak adanya akuntabilitas berarti keputusan mereka yang melayani kepentingan mereka sendiri dan berdampak buruk pada mereka yang seharusnya mereka layani.

　　Jadi bagaimana blockchain bisa memecahkan masalah kuno ini？

　　Semua pembicaraan tentang pemerintah dan otoritas ini mungkin mulai terdengar agak tidak masuk akal, jadi mari kita mundur beberapa langkah dan fokus pada isu sentral tentang bagaimana blockchain mencapai kepercayaan tanpa otoritas.

　　Pertama, kita akan memecah karakteristik unik dari sebuah blockchain - bagaimana data terstruktur - kemudian menggambarkan proses untuk mencapai kesepakatan (konsensus) tentang validitas data tersebut. Mekanisme konsensus sebenarnya adalah saus rahasia blockchain, karena inilah yang memungkinkan penghapusan otoritas pengendali.

　　Akhirnya, kami akan menilai batasan blockchain dan mengevaluasi apakah teknologi ini sepadan dengan semua hype ini, yang akan mengarah dengan baik ke dua artikel terakhir di bagian ini tentang adopsi crypto dan perbatasan crypto.

Karakteristik unik dari blockchain

　　Setiap blok dalam blockchain (kecuali blok genesis atau blok pertama - lebih lanjut tentang ini nanti) berisi tiga hal.

• 　　Data yang akan direkam yang diwakili oleh apa yang disebut hash kriptografi.

• 　　Representasi berkode (atau hash kriptografis) dari data blok sebelumnya.

• 　　Stempel waktu saat blok ditambahkan ke rantai.

　　Mari kita uraikan ketiga hal ini menjadi apa adanya.

　　● Data - Data yang direkam pada blockchain dapat bervariasi tergantung pada apa yang menggunakan teknologi tersebut. Misalnya, sebagai mata uang, Bitcoin menggunakan blockchain untuk mencatat data transaksinya - itulah sebabnya disebut sebagai buku besar.

　　Kegunaan lain termasuk manajemen data rantai pasokan, data perawatan kesehatan dan catatan identitas; langit adalah batasnya, selama informasinya dapat didigitalkan. Intinya adalah bahwa blockchain dapat dengan aman menyimpan berbagai jenis data.

　　● Hash Kriptografi - Sebuah hash kriptografi pada dasarnya adalah representasi kode (campur aduk) dari sepotong informasi. Ini menggunakan fungsi matematika untuk menghasilkan representasi ini yang menghubungkan informasi yang bermakna ke hash. Jadi, jika saya mengubah informasi, hash yang sesuai akan berubah, karena kedua hal tersebut terkait erat oleh fungsi hash.

　　Berikut ini beberapa contoh yang disederhanakan:

　　Data kami: Y=1,

　　Kami menerapkan fungsi hash kriptografik (untuk mengacaknya)

　　Ini menghasilkan Hash Y1.

　　Jika saya mengubah data asli menjadi Y=2, dan menerapkan fungsi hash, output hash juga akan berubah, memberi kita Y2.

　　Yang terpenting, adalah sepele untuk memastikan bahwa Y2 adalah output yang benar dari Hash, tetapi hampir tidak mungkin untuk mengetahui apa Input itu.

　　Hashing adalah bagaimana situs web dapat menyimpan kata sandi Anda, mengonfirmasi bahwa kata sandi itu valid saat Anda memasukkannya, tetapi tidak dapat mengetahui apa itu.

　　Ini disederhanakan untuk tujuan penjelasan karena hash kriptografi mengkodekan data yang diwakilinya. Oleh karena itu, satu-satunya tautan antara data dan hash adalah fungsi matematika yang menghasilkan hash dan bukan konten apa pun.

　　Berikut ini contoh lain

　　Input data Y=1

　　Terapkan fungsi hash

　　Output hash=anjing,

　　Ubah data Input menjadi Y=2

　　Terapkan fungsi hash

　　Output hash= pohon.

　　Tidak ada hubungan yang terlihat antara anjing dan pohon, mereka hanyalah produk dari fungsi hash yang sama yang dihasilkan dari kumpulan data Y=1 dan Y=2.

　　Pada kenyataannya, hash kriptografi adalah string panjang huruf dan angka yang tidak sesuai dengan kata atau makna apa pun selain mewakili data, tetapi memiliki panjang yang seragam. Apa yang diberikan kriptografi digital untuk solusi masalah kepercayaan kami adalah metode yang andal untuk mengamankan data yang tidak memerlukan otoritas atau ancaman kekerasan.

　　● Stempel waktu - yang ini cukup jelas,. Catatan waktu ketika satu blok data ditambahkan ke rantai. Meskipun sederhana, Time stamping sangat penting, memberikan blockchain poin referensi historis yang dapat diverifikasi dan tidak dapat diubah.

Membuat rantai kuat

　　Inovasi teknologi blockchain adalah bahwa dengan desain, blockchain tahan terhadap modifikasi retroaktif dan dapat menyimpan data dengan aman tanpa otoritas terpusat.

　　Prosesnya dimulai dengan fungsi hash kriptografi. Setiap blok memiliki fungsi hash untuk datanya sendiri dan fungsi hash untuk data blok terakhir.

　　Dengan mengkodekan data blok sebelumnya ke dalam setiap blok baru, hash membuat rantai yang tumbuh menjadi semakin sulit untuk dikorupsi.; untuk mengutak-atik, atau memodifikasi data blok tertentu, Anda juga harus memodifikasi semua blok berikutnya agar rantai tetap valid.

　　Jika saya mengubah data pada blok tertentu, hash yang sesuai akan berubah - ingat dari contoh anjing kami di atas - dan berbeda dengan semua hash yang direkam blok berikut dan dengan demikian rantai akan menjadi tidak valid.

　　Namun, karena kecepatan komputer saat ini, fungsi hash ini tidak cukup untuk mengamankan blockchain agar tidak dirusak.

　　Komputer dapat menghitung ratusan ribu fungsi hash per detik dan dapat secara efektif menghitung hash baru untuk semua blok dalam rantai agar valid kembali. Dengan demikian, kebutuhan Sastoshi untuk menciptakan mekanisme konsensus - meminjam dari upaya sebelumnya pada uang digital - yang kebal terhadap serangan brute force.

Enter Proof-of-Work

　　Proof-of-Work adalah paruh kedua dari teknologi blockchain yang, dikombinasikan dengan fungsi hash kriptografi, memastikan bahwa blockchain Bitcoin aman.

　　Pada dasarnya, proof-of-work adalah mekanisme yang memperlambat pembuatan blok baru dengan mengharuskan kerja/usaha dilakukan sebelum blok diproduksi. Proof of Work membutuhkan teka-teki matematika untuk dipecahkan atau dihitung untuk setiap blok baru yang ditambahkan ke rantai.

　　Teka-teki itu sendiri bersifat arbitrer, tetapi persyaratan untuk melakukan 'pekerjaan' yang cukup - membakar energi listrik - adalah cara untuk mencegah orang mencoba mengacaukan blockchain; Anda harus menghabiskan/mengerahkan lebih banyak upaya daripada yang dapat dibenarkan dengan melakukannya.

　　Proses proof-of-work ini diatur untuk memastikan blok dibuat pada periode waktu rata-rata yang disebut waktu blok. Untuk Bitcoin, dibutuhkan sekitar 10 menit untuk membuat blok baru, yang seperti yang dibahas dalam artikel kami tentang batasan Bitcoin, merupakan hambatan ukuran untuk penskalaan.

10 menit
Waktu konfirmasi rata-rata untuk blok baru yang akan ditambahkan ke blockchain Bitcoin.

　　Ada hadiah bagi siapa pun yang memecahkan masalah untuk mendorongnya terjadi. Seperti yang telah kita lihat dalam kasus Bitcoin, hadiah saat ini ditetapkan pada 6,25 Bitcoin dan akan berlangsung hingga setidaknya 2024 (dikenal sebagai Halving).

　　Mekanisme ini berarti ada insentif ekonomi bagi Penambang untuk menambah blok baru dengan memberikan kontribusi tingkat pekerjaan yang dibutuhkan. Itu juga menghentikan komputer yang hanya menghasilkan sekelompok hash baru dan memverifikasi rantai dengan data yang salah di blok.

　　Bitcoin menggunakan Proof-of-Work sebagai mekanisme konsensusnya tetapi ada banyak mekanisme lainnya, yang paling populer adalah Proof-of-Stake (PoS) dan Delegated-Proof-of-Stake (DPoS).

　　Mekanisme ini sedikit lebih rumit dan bertujuan untuk menjadi cara yang lebih efisien untuk membuat blockchain aman secara andal tetapi tanpa persyaratan untuk pekerjaan, yang pada dasarnya bermuara pada daya komputasi dan konsumsi energi. Mereka pada dasarnya adalah upaya untuk memecahkan Trilemma Blockchain - memberikan skalabilitas, keamanan, dan desentralisasi.

　　PoS pada dasarnya memiliki kulit dalam permainan dengan menyiapkan dana untuk berpartisipasi, sementara DPoS adalah sama, kecuali Anda dapat mendelegasikan otoritas yang diberikan saham Anda atas konsensus blockchain kepada beberapa peserta lain.

Bagaimana konsensus dicapai？

　　Jadi kami memiliki fungsi hash kriptografi yang menghubungkan blok data dalam sebuah rantai. Kami memiliki mekanisme proof-of-work yang mendorong blok baru untuk ditambahkan ke rantai dan membantu memastikan terhadap pelaku jahat dengan mewajibkan bukti komputasi untuk setiap blok.

　　Cara terakhir yang memastikan keamanan blockchain adalah dengan didistribusikan.

　　Blockchain berjalan pada apa yang disebut jaringan peer-to-peer (P2P) - disebutkan dalam kutipan Satoshi di atas.

　　Apa itu Jaringan Peer-to-Peer？

　　Jaringan pengguna yang berkomunikasi langsung satu sama lain dan berbagi hak istimewa yang sama.

　　Alih-alih terpusat dan dijalankan oleh satu entitas - seperti pemerintah - jaringan P2P terdiri dari jaringan komputer terdistribusi yang semuanya mengikuti seperangkat aturan (protokol) yang sama., Dengan cara ini, semua komputer yang terhubung ke blockchain memiliki akses ke catatan lengkap (atau rantai) tetapi berperilaku dengan cara yang dapat diprediksi.

　　Setiap kali blok baru ditambahkan ke rantai, setiap orang memiliki kesempatan untuk memverifikasi keakuratan data blok ini. Setiap komputer yang menghubungkan dan menjalankan blockchain disebut node.

　　Untuk blok yang akan ditambahkan ke rantai setidaknya 51% (mayoritas) dari semua node, harus setuju bahwa itu akurat. Dengan kata lain, bahwa bukti kerja telah dipecahkan dan fungsi hash semuanya cocok. Ini disebut mencapai konsensus - menciptakan kesepakatan kebenaran bersama dalam solusi ajaib kami untuk kepercayaan kami. Semua tanpa otoritas pusat.

　　Agar berhasil merusak blockchain, Anda perlu

• 　　Merusak semua blok di rantai.

• 　　Ulangi bukti kerja untuk setiap blok.

• 　　Kendalikan lebih dari 50% jaringan P2P

　　Tidak hanya ini hampir tidak mungkin dilakukan, dengan kesulitan yang bertambah seiring dengan bertambahnya jumlah node, ini juga tidak masuk akal secara ekonomi. Dengan demikian, blockchain adalah cara yang aman dan terdesentralisasi untuk menyimpan data, dengan kualitas yang meningkat seiring dengan pertumbuhan blockchain..

Kasus penggunaan Blockchain

　　Sekarang setelah kita mengetahui cara kerja blockchain, mari kita lihat beberapa aplikasi teknologi blockchain yang berbeda.

　　Aplikasi yang paling terkenal, dan untuk apa teknologi itu awalnya diciptakan, adalah bentuk uang baru yang bebas dari kendali pusat, yang sekarang kita kenal sebagai cryptocurrency, contoh pertama dan paling terkenal adalah Bitcoin.

　　Dengan menyimpan semua data transaksi Bitcoin di blockchain, Satoshi Nakamoto menciptakan uang digital dan terdesentralisasi pertama di dunia. Kami membahas ini secara luas di artikel sebelumnya, jadi periksalah jika Anda ingin penyegaran.

　　Sejak itu, blockchain telah diterapkan ke banyak area lain di luar mata uang. Contoh terkenal lainnya adalah Ethereum.

　　Pada tahun 2013, programmer, Vitalik Buterin, mengusulkan agar teknologi blockchain dapat digunakan untuk membuat apa yang disebutnya kontrak pintar dalam buku putih.

　　Pada tahun 2015, blockchain Ethereum diluncurkan untuk membangun kontrak ini di atas, lengkap dengan bahasa pemrograman (Soliditas) dan mata uang asli (Ether).

　　Cara yang baik untuk memikirkannya adalah bahwa Bitcoin memberi kami uang yang dapat diprogram dan didesentralisasi, dan Ethereum memberi kami kontrak yang dapat diprogram dan didesentralisasi.

　　Dari sini, banyak aplikasi telah dibangun, dan industri baru lahir. Saat ini, yang paling menonjol adalah keuangan terdesentralisasi atau DeFi, bentuk eksperimental keuangan di mana kontrak pintar (dan karena itu blockchain) digunakan sebagai perantara, bukan perantara, bursa atau bank. Untuk detail lebih lanjut tentang Ethereum, lihat Pasal 7 - Ethereum - Komputer Dunia.

　　Seperti yang telah kita lihat dalam diskusi kita seputar 'uang sehat', blockchain Bitcoin mengorbankan skalabilitas untuk keamanan dan desentralisasi.

　　Sebaliknya, sistem terpusat dan aman seperti Visa dapat memproses puluhan ribu transaksi per detik, tetapi mengalami masalah pengeluaran ganda dan kepercayaan; bukti fungsi kerja memungkinkan kepercayaan tanpa otoritas tetapi tidak dapat mencapai performa ini.

　　Bitcoin saat ini memproses sekitar lima transaksi per detik, dan Ethereum sekitar 15, membuat segalanya menjadi lambat dan tidak praktis.

　　Komunitas Ethereum sedang bekerja keras untuk memperbaikinya saat ini dengan Ethereum 2.0. Tujuan utama pengembangan open-source ini adalah untuk meningkatkan kemampuan transaksi dari 15 per detik menjadi puluhan ribu dengan teknik yang dikenal sebagai sharding.

　　Untuk saat ini, penting untuk diingat bahwa teknologi blockchain masih dalam masa pertumbuhan dan sementara ya ada banyak janji untuk teknologi, komunitas masih dalam proses mengembangkan dan menerapkannya dalam skala besar.

　　Banyak proyek menggambarkan diri mereka sebagai blockchain, namun gagal untuk menunjukkan karakteristik yang dijelaskan di sini, karena mereka tidak dapat dicapai di luar kotak, dan masalah Principal-Agent selalu berarti bahwa di mana seseorang dapat melakukan kontrol, ada kemungkinan besar mereka akan melakukannya dan belum tentu untuk keuntungan pengguna.

　　Blockchain telah menjadi kata kunci yang kadang-kadang digunakan untuk menyimpulkan kredibilitas, seperti yang terlihat selama hari-hari dotcom, dan referensi yang tidak berarti untuk menjadi 'bisnis online'

Blockchains & Masa DepanAnda sekarang harus memiliki pemahaman dasar tentang bagaimana teknologi blockchain bekerja di masa depan. liar dan mengapa mereka adalah ide yang revolusioner. Blockchain adalah cara baru yang radikal untuk menghasilkan kepercayaan di era digital tanpa memerlukan otoritas pusat.

　　Untuk memahami dampak yang dapat dimiliki blockchain suatu hari nanti, mungkin berguna untuk melihat kembali penciptaan teknologi.

　　Ingat istilah blok genesis dari sebelumnya？ Ini adalah nama yang diberikan untuk blok pertama di blockchain. Blok genesis pada blockchain pertama, Bitcoin, berisi pesan berikut:

　　“The Times 03/Jan/2009 Chancellor di ambang bailout kedua untuk bank.”

　　Sebuah referensi ke headline surat kabar pada tanggal tersebut melaporkan bailout lain dari lembaga keuangan yang telah menyebabkan krisis keuangan yang terkenal pada 07/08.

　　Apa pun pemikiran Anda tentang hype teknologi blockchain, tidak diragukan lagi bahwa itu dikembangkan dengan ambisi untuk mengubah cara dunia bekerja - menjadi lebih baik - dengan berfokus pada apa yang membuatnya berputar - uang.

　　Sekarang setelah Anda tahu lebih banyak tentang apa yang dilakukannya dan bagaimana melakukannya, saya harap Anda dapat melihat bahwa blockchain mungkin menjadi katalisator untuk perubahan dalam banyak cara lain di mana kepercayaan, dan penyalahgunaannya, telah merusak peradaban.