Memperkenalkan Blockchain

Di Bab Ini:

• Menemukan dunia baru blockchain

• Memahami pentingnya blockchain

• Mengenali tiga jenis blockchain

• Memperdalam pengetahuan Anda tentang cara kerja blockchain

Awalnya, blockchain hanyalah istilah ilmu komputer untuk cara menstrukturkan dan berbagi data. Kini, blockchain disebut sebagai "evolusi kelima" komputasi.

Blockchain adalah pendekatan baru untuk basis data terdistribusi. Inovasi ini berasal dari penggabungan teknologi lama dengan cara-cara baru. Anda dapat menganggap blockchain sebagai basis data terdistribusi yang dikendalikan oleh sekelompok individu dan yang menyimpan serta berbagi informasi.

Ada banyak jenis blockchain dan aplikasi blockchain. Blockchain adalah teknologi komprehensif yang terintegrasi di seluruh platform dan perangkat keras di seluruh dunia.

Dimulai dari Awal: Apa Itu Blockchain

Blockchain adalah struktur data yang memungkinkan pembuatan buku besar data digital dan membagikannya di antara jaringan pihak-pihak independen. Ada banyak jenis blockchain.

• Public Blockchain: Blockchain publik, seperti Bitcoin, adalah jaringan terdistribusi besar yang dijalankan melalui token asli. Blockchain ini terbuka bagi siapa saja untuk berpartisipasi di tingkat mana pun dan memiliki kode sumber terbuka yang dikelola oleh komunitas mereka.

• Permissioned Blockchain: Blockchain berizin, seperti Ripple, mengontrol peran yang dapat dimainkan individu dalam jaringan. Blockchain ini masih merupakan sistem besar dan terdistribusi yang menggunakan token asli. Kode inti mereka mungkin bersifat sumber terbuka atau tidak.

• Private Blockchain: Blockchain privat cenderung lebih kecil dan tidak menggunakan token. Keanggotaannya dikontrol secara ketat. Jenis blockchain ini disukai oleh konsorsium yang memiliki anggota tepercaya dan memperdagangkan informasi rahasia.

Ketiga jenis blockchain ini menggunakan kriptografi untuk memungkinkan setiap peserta di jaringan mana pun mengelola buku besar dengan aman tanpa memerlukan otoritas pusat untuk menegakkan aturan. Penghapusan otoritas pusat dari struktur basis data merupakan salah satu aspek terpenting dan berpengaruh dari blockchain.

Catatan

Blockchain menciptakan catatan dan riwayat transaksi permanen, tetapi tidak ada yang benar-benar permanen. Keabadian catatan tersebut didasarkan pada keabadian jaringan. Dalam konteks blockchain, ini berarti bahwa sebagian besar komunitas blockchain harus setuju untuk mengubah informasi dan diberi insentif untuk tidak mengubah data.

Ketika data tercatat dalam blockchain, sangat sulit untuk mengubah atau menghapusnya. Ketika seseorang ingin menambahkan catatan ke blockchain, juga disebut transaksi atau entri, pengguna di jaringan yang memiliki kontrol validasi memverifikasi transaksi yang diusulkan. Di sinilah segalanya menjadi rumit karena setiap blockchain memiliki cara kerja yang sedikit berbeda dan siapa yang dapat memvalidasi transaksi.

Apa fungsi blockchain?

Blockchain adalah sistem peer-to-peer tanpa otoritas pusat yang mengelola aliran data. Salah satu cara utama untuk menghilangkan kendali pusat sambil menjaga integritas data adalah dengan memiliki jaringan terdistribusi yang luas yang terdiri dari pengguna independen. Ini berarti komputer-komputer yang membentuk jaringan tersebut berada di lebih dari satu lokasi. Komputer-komputer ini sering disebut sebagai simpul penuh (full node).

Gambar 1-1 menunjukkan visualisasi struktur jaringan blockchain Bitcoin. Anda dapat melihatnya beraksi di http://dailyblockchain.github.io.

Untuk mencegah kerusakan jaringan, blockchain tidak hanya terdesentralisasi, tetapi juga sering kali menggunakan cryptocurrency (mata uang kripto). Mata uang kripto adalah token digital yang memiliki nilai pasar. Mata uang kripto diperdagangkan di bursa seperti saham.

Mata uang kripto bekerja sedikit berbeda untuk setiap blockchain. Pada dasarnya, perangkat lunak membayar perangkat keras untuk beroperasi. Perangkat lunak tersebut adalah protokol blockchain. Protokol blockchain yang terkenal antara lain Bitcoin, Ethereum, Ripple, Hyperledger, dan Factom. Perangkat keras terdiri dari simpul penuh yang mengamankan data dalam jaringan.

Mengapa blockchain penting

Blockchain kini diakui sebagai "evolusi kelima" komputasi, lapisan kepercayaan yang hilang bagi Internet. Inilah salah satu alasan mengapa banyak orang menjadi antusias dengan topik ini.

Blockchain dapat menciptakan kepercayaan pada data digital. Ketika informasi telah ditulis ke dalam basis data blockchain, hampir mustahil untuk menghapus atau mengubahnya. Kemampuan ini belum pernah ada sebelumnya.

Ketika data bersifat permanen dan andal dalam format digital, Anda dapat bertransaksi bisnis secara daring dengan cara yang, di masa lalu, hanya dimungkinkan secara luring. Segala sesuatu yang sebelumnya analog, termasuk hak milik dan identitas, kini dapat diciptakan dan dikelola secara daring. Proses bisnis dan perbankan yang lambat, seperti transfer uang dan penyelesaian dana, kini dapat dilakukan hampir seketika. Implikasi bagi catatan digital yang aman sangat besar bagi ekonomi global.

Aplikasi pertama yang dibuat dirancang untuk memanfaatkan transfer nilai digital aman yang dimungkinkan oleh blockchain melalui perdagangan token aslinya. Ini mencakup hal-hal seperti pergerakan uang dan aset. Namun, kemungkinan jaringan blockchain jauh melampaui pergerakan nilai.

Struktur Blockchain

Blockchain terdiri dari tiga bagian inti:

• Block: Daftar transaksi yang dicatat ke dalam buku besar selama periode tertentu. Ukuran, periode, dan peristiwa pemicu untuk blok berbeda untuk setiap blockchain.

  Tidak semua blockchain mencatat dan mengamankan catatan pergerakan mata uang kripto mereka sebagai tujuan utama. Namun, semua blockchain mencatat pergerakan mata uang kripto atau token mereka. Anggaplah transaksi hanya sebagai pencatatan data. Menetapkan nilai padanya (seperti yang terjadi dalam transaksi keuangan) digunakan untuk menginterpretasikan arti data tersebut.

• Chain: Sebuah hash yang menghubungkan satu blok ke blok lainnya, secara matematis "merangkai" blok-blok tersebut. Ini adalah salah satu konsep yang paling sulit dipahami dalam blockchain. Ini juga merupakan keajaiban yang merekatkan blockchain dan memungkinkan mereka menciptakan kepercayaan matematis. Hash dalam blockchain dibuat dari data yang ada di blok sebelumnya. Hash adalah sidik jari dari data ini dan mengunci blok dalam urutan dan waktu.

  Meskipun blockchain merupakan inovasi yang relatif baru, hashing tidak. Hashing ditemukan lebih dari 30 tahun yang lalu. Inovasi lama inidigunakan karena menciptakan fungsi satu arah yang tidak dapat didekripsi. Fungsi hashing menciptakan algoritma matematika yang memetakan data dengan ukuran berapa pun ke string bit dengan ukuran tetap. String bit biasanya memiliki panjang 32 karakter, yang kemudian merepresentasikan data yang telah di-hash. Secure Hash Algorithm (SHA) adalah salah satu dari beberapa fungsi hash kriptografi yang digunakan dalam blockchain. SHA-256 adalah algoritma umum yang menghasilkan hash 256-bit (32-byte) berukuran tetap yang hampir unik. Untuk tujuan praktis, anggaplah hash sebagai sidik jari digital data yang digunakan untuk menguncinya di dalam blockchain.

• Network: Jaringan ini terdiri dari "simpul penuh". Bayangkan mereka sebagai komputer yang menjalankan algoritma yang mengamankan jaringan. Setiap simpul berisi catatan lengkap semua transaksi yang pernah tercatat dalam blockchain tersebut.

  Simpul-simpul tersebut berlokasi di seluruh dunia dan dapat dioperasikan oleh siapa pun. Mengoperasikan satu simpul penuh itu sulit, mahal, dan memakan waktu, sehingga orang-orang tidak melakukannya secara gratis. Mereka diberi insentif untuk mengoperasikan simpul karena mereka ingin mendapatkan mata uang kripto. Algoritma blockchain yang mendasarinya memberikan imbalan atas layanan mereka. Imbalan tersebut biasanya berupa token atau mata uang kripto, seperti Bitcoin.

Catatan

Istilah Bitcoin dan blockchain sering digunakan secara bergantian, tetapi keduanya tidak sama. Bitcoin memiliki blockchain. Blockchain Bitcoin adalah protokol dasar yang memungkinkan transfer Bitcoin secara aman. Istilah Bitcoin adalah nama mata uang kripto yang menggerakkan jaringan Bitcoin. Blockchain adalah sejenis perangkat lunak, dan Bitcoin adalah mata uang kripto yang spesifik.

Aplikasi Blockchain

Aplikasi blockchain dibangun berdasarkan gagasan bahwa jaringan adalah penengah. Sistem seperti ini merupakan lingkungan yang keras kepala dan buta. Kode komputer menjadi hukum, dan aturan dijalankan sebagaimana mestinya dan ditafsirkan oleh jaringan. Komputer tidak memiliki bias dan perilaku sosial yang sama seperti manusia.

Jaringan tidak dapat menafsirkan maksud (setidaknya belum). Kontrak asuransi yang diarbitrase pada blockchain telah diteliti secara mendalam sebagai kasus penggunaan yang dibangun berdasarkan gagasan ini.

Hal menarik lainnya yang dimungkinkan oleh blockchain adalah pencatatan yang sempurna. Blockchain dapat digunakan untuk membuat linimasa yang jelas tentang siapa melakukan apa dan kapan. Banyak industri dan badan pengatur menghabiskan waktu berjam-jam untuk mencoba menilai masalah ini. Pencatatan yang didukung blockchain akan meringankan sebagian beban yang muncul ketika kita mencoba menafsirkan masa lalu.

Siklus Hidup Blockchain

Blockchain berawal dari penciptaan Bitcoin. Hal ini menunjukkan bahwa sekelompok individu yang belum pernah bertemu sebelumnya dapat beroperasi daring dalam sistem yang tidak sensitif terhadap penipuan terhadap pihak lain yang bekerja sama di jaringan tersebut.

Jaringan Bitcoin asli dibangun untuk mengamankan mata uang kripto Bitcoin. Jaringan ini memiliki sekitar 5.000 node penuh dan terdistribusi secara global. Jaringan ini terutama digunakan untuk memperdagangkan Bitcoin dan mempertukarkan nilai, tetapi komunitas melihat potensi untuk melakukan lebih banyak hal dengan jaringan ini. Karena ukuran dan keamanannya yang telah teruji waktu, jaringan ini juga digunakan untuk mengamankan blockchain dan aplikasi blockchain lainnya yang lebih kecil.

Jaringan Ethereum merupakan evolusi kedua dari konsep blockchain. Jaringan ini mengambil struktur blockchain tradisional dan menambahkan bahasa pemrograman yang dibangun di dalamnya. Seperti Bitcoin, jaringan ini memiliki lebih dari 5.000 simpul penuh dan terdistribusi secara global. Ethereum terutama digunakan untuk memperdagangkan Ether, membuat kontrak pintar, dan membuat organisasi otonom terdesentralisasi (DAO). Jaringan ini juga digunakan untuk mengamankan aplikasi blockchain dan blockchain yang lebih kecil.

Jaringan Factom merupakan evolusi ketiga dalam teknologi blockchain. Jaringan ini memanfaatkan sistem konsensus yang lebih ringan, menggabungkan pemungutan suara, dan menyimpan lebih banyak informasi. Jaringan ini dibangun terutama untuk mengamankan data dan sistem. Factom beroperasi dengan simpul terfederasi dan jumlah simpul audit yang tidak terbatas. Jaringannya kecil, sehingga ia terhubung ke jaringan terdistribusi lainnya yang membangun jembatan di seluruh blockchain.

Konsensus: Kekuatan Pendorong Blockchain

Blockchain adalah alat yang ampuh karena menciptakan sistem yang jujur ​​dan dapat mengoreksi diri sendiri tanpa perlu pihak ketiga untuk menegakkan aturan. Blockchain menegakkan aturan melalui algoritma konsensusnya.

Dalam dunia blockchain, konsensus adalah proses mengembangkan kesepakatan di antara sekelompok pemegang saham yang umumnya tidak saling percaya. Mereka merupakan simpul penuh (full node) dalam jaringan. Simpul penuh memvalidasi transaksi yang dimasukkan ke dalam jaringan untuk dicatat sebagai bagian dari buku besar (ledger).

Gambar 1-2 menunjukkan konsep bagaimana blockchain mencapai kesepakatan.

Setiap blockchain memiliki algoritmanya sendiri untuk menciptakan kesepakatan dalam jaringannya mengenai entri yang ditambahkan. Ada banyak model berbeda untuk menciptakan konsensus karena setiap blockchain menciptakan berbagai jenis entri. Beberapa blockchain memperdagangkan nilai, yang lain menyimpan data, dan yang lain mengamankan sistem dan kontrak.

Bitcoin, misalnya, memperdagangkan nilai tokennya di antara anggota di jaringannya. Token memiliki nilai pasar, sehingga persyaratan terkait kinerja, skalabilitas, konsistensi, model ancaman, dan model kegagalan akan lebih tinggi. Bitcoin beroperasi dengan asumsi bahwa penyerang jahat mungkin ingin merusak riwayat perdagangan untuk mencuri token. Bitcoin mencegah hal ini terjadi dengan menggunakan model konsensus yang disebut "proof of work" yang memecahkan masalah sang jenderal Bizantium: "Bagaimana Anda tahu bahwa informasi yang Anda lihat tidak diubah secara internal maupun eksternal?" Karena mengubah atau memanipulasi data hampir selalu memungkinkan, keandalan data merupakan masalah besar bagi ilmu komputer.

Sebagian besar blockchain beroperasi dengan asumsi bahwa mereka akan diserang oleh kekuatan luar atau oleh pengguna sistem. Ancaman yang diperkirakan dan tingkat kepercayaan yang dimiliki jaringan terhadap node yang mengoperasikan blockchain akan menentukan jenis algoritma konsensus yang mereka gunakan untuk menyelesaikan transaksi mereka. Misalnya, Bitcoin dan Ethereum menghadapi tingkat ancaman yang sangat tinggi dan menggunakan algoritma konsensus yang kuat yang disebut proof-of-work. Tidak ada kepercayaan dalam jaringan.

Di sisi lain, blockchain yang digunakan untuk mencatat transaksi keuangan antara pihak-pihak yang dikenal dapat menggunakan konsensus yang lebih ringan dan lebih cepat. Kebutuhan mereka akan transaksi berkecepatan tinggi lebih penting. Proof-work terlalu lambat dan mahal untuk dioperasikan karena jumlah peserta yang relatif sedikit dalam jaringan dan kebutuhan finalitas yang mendesak untuk setiap transaksi.

Penggunaan Blockchain

Ratusan blockchain dan aplikasi blockchain telah ada saat ini. Seluruh dunia terobsesi dengan gagasan untuk memindahkan uang lebih cepat, menggabungkan dan mengelola dalam jaringan terdistribusi, serta membangun aplikasi dan perangkat keras yang aman.

Anda dapat melihat banyak blockchain publik ini dengan mengunjungi bursa mata uang kripto.

Gambar 1-3 menunjukkan bursa altcoin untuk Poloniex (https://poloniex.com), sebuah platform perdagangan mata uang kripto.

Blockchain telah melampaui pasar nilai perdagangan dan mulai diterapkan di berbagai industri. Blockchain menambahkan lapisan kepercayaan baru yang kini membuat aktivitas daring menjadi aman, sesuatu yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan.

Penggunaan blockchain saat ini

Sebagian besar aplikasi blockchain yang sedang berjalan berfokus pada pemindahan uang atau bentuk nilai lainnya dengan cepat dan murah. Ini termasuk perdagangan saham perusahaan publik, pembayaran gaji karyawan di negara lain, dan penukaran satu mata uang dengan mata uang lainnya.

Blockchain kini juga digunakan sebagai bagian dari tumpukan keamanan perangkat lunak. Departemen Keamanan Dalam Negeri AS telah menyelidiki perangkat lunak blockchain yang mengamankan perangkat Internet of Things (IoT). Dunia IoT memiliki sebagian besar keuntungan dari inovasi ini, karena sangat rentan terhadap spoofing dan bentuk peretasan lainnya. Perangkat IoT juga menjadi lebih luas, dan keamanan menjadi semakin bergantung padanya. Sistem rumah sakit, mobil self-driving, dan sistem keselamatan adalah contoh utama.

DAO adalah inovasi blockchain menarik lainnya. Jenis aplikasi blockchain ini mewakili cara baru untuk mengatur dan menggabungkan perusahaan secara daring. DAO telah digunakan untuk mengatur dan menginvestasikan dana melalui jaringan Ethereum.

Aplikasi blockchain masa depan

Proyek-proyek blockchain yang lebih besar dan berjangka panjang yang sedang dieksplorasi saat ini mencakup sistem pencatatan tanah yang didukung pemerintah, identitas, dan aplikasi keamanan perjalanan internasional. Kemungkinan masa depan yang dijiwai blockchain telah membangkitkan imajinasi para pebisnis, pemerintah, kelompok politik, dan pekerja kemanusiaan di seluruh dunia. Negara-negara seperti Inggris, Singapura, dan Uni Emirat Arab melihatnya sebagai cara untuk memangkas biaya, menciptakan instrumen keuangan baru, dan menjaga catatan yang bersih. Mereka memiliki investasi dan inisiatif aktif yang mengeksplorasi blockchain.

Blockchain telah meletakkan fondasi di mana kebutuhan akan kepercayaan telah dihilangkan dari persamaan. Jika sebelumnya meminta "kepercayaan" merupakan hal yang besar, dengan blockchain hal itu menjadi kecil. Selain itu, infrastruktur yang menegakkan aturan jika kepercayaan itu dilanggar bisa lebih ringan. Sebagian besar masyarakat dibangun di atas kepercayaan dan penegakan aturan. Implikasi sosial dan ekonomi dari aplikasi blockchain dapat terpolarisasi secara emosional dan politis karena blockchain akan mengubah cara kita menyusun transaksi berbasis nilai dan berbasis sosial.