Teknologi blockchain yang terdesentralisasi tidak terlepas dari peran salah satu bagian terpentingnya, yaitu mekanisme konsensus. Tanpa mekanisme konsensus, maka blockchain tidak bisa mengoperasikan perintah jaringan secara independen.
Sejak kemunculan Bitcoin dan mekanisme Proof of Work (PoW) miliknya pada tahun 2009, mekanisme konsensus terus dikembangkan hingga saat ini. Ada beragam mekanisme konsensus dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Di artikel kali ini, Crypto News menyuguhkan edukasi tentang mekanisme konsensus Proof of Activity (PoA) dengan poin-poin berikut ini.
1. Apa Itu Proof of Activity (PoA)?
Proof of Activity (PoA) adalah algoritme konsensus blockchain yang merupakan kombinasi dari dua algoritme konsensus blockchain terpopuler Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS).
Sistem PoA adalah upaya untuk menggabungkan aspek terbaik dari sistem PoW dan PoS. proses penambangan dimulai seperti sistem PoW, tetapi setelah blok baru berhasil ditambang, sistem beralih menyerupai sistem PoS. PoA mengambil keuntungan dan menghindari kelemahan dari kedua mekanisme konsensus tersebut untuk menawarkan algoritme konsensus yang lebih efisien.
2. Cara Kerja Proof of Activity (PoA)
Untuk memahami lebih mudah bagaimana protokol Proof of Activity (PoA) bekerja, berikut adalah langkah-langkah proses pembuatan blok di jaringan PoA.
- Untuk memulai, setiap penambang menggunakan kekuatan hash untuk mencoba dan menghasilkan header blok kosong. Ini adalah data header yang terdiri dari hash dari blok sebelumnya, alamat penambang, tinggi relatif terhadap blok genesis, dan nonce. Penting untuk diketahhui bahwa header tidak menyertakan transaksi sebelumnya.
- Seorang penambang berhasil menghasilkan header blok ketika hash dari data header blok mereka kurang dari target kesulitan saat ini. Setelah berhasil, header blok disiarkan ke jaringan.
- Hash dari header blok dihubungkan dengan hash dari blok sebelumnya. Setiap kombinasi kemudian di-hash dan follow-the-satoshi digunakan dengan masing-masing hash bertindak sebagai input. Follow-the-satoshi adalah subrutin PoA, yang mengubah nilai pseudorandom menjadi unit kecil cryptocurrency yang disebut satoshi. Setiap satoshi diambil secara acak dari satoshi yang telah ditambang.
- Penambang aktif kemudian memeriksa apakah header blok dari langkah kedua valid. Apakah itu berisi hash dari blok sebelumnya dan apakah itu memenuhi kesulitan saat ini. Setelah validasi, setiap penambang menentukan apakah mereka salah satu pemangku kepentingan dari blok tersebut. Penambang yang berhasil menandatangani header blok hash dengan private key yang menentukan satoshi mereka dan menyiarkan tanda tangan mereka ke jaringan. Proses ini diulang sampai setiap validator yang dipilih menandatangani blok.
- Penambang terakhir yang menandatangani blok kemudian menyiarkan blok yang di-wrap ke jaringan. Blok dianggap sebagai perpanjangan sah dari blockchain setelah node lain melihat validitas dalam empat langkah di atas. Biaya yang dikumpulkan oleh penambang terakhir dibagi antara para penambang dan sisa pemenang.
3. Solusi Hybrid Proof of Activity (PoA)
Proof of Activity (PoA) mencoba untuk mengimplementasikan yang terbaik dari setiap mekanisme konsensus. Mekanismenya melalui dua fase sebelum blok baru siap untuk ditambahkan ke blockchain.
Baca juga Proof of Capacity (PoC), Mekanisme Konsensus Hemat Energi yang Memanfaatkan Ruang Kosong Hard Drive
Pada fase pertama, PoA menggunakan prosedur Proof of Work (PoW), yaitu penambang bersaing satu sama lain dengan kekuatan komputasi mereka dan mencoba agar perangkat keras mereka menyelesaikan tugas kompleks terlebih dahulu untuk menghasilkan blok baru untuk blockchain.
Segera setelah blok ini dibuat, sistem bergerak ke fase kedua yang mirip dengan Proof of Stake (PoS). Peserta dipilih secara acak dari jaringan. Peluang terpilih meningkat dengan jumlah koin yang dimiliki peserta di jaringan ini. Orang-orang yang ditarik kemudian diberi tugas untuk memeriksa blok yang dihasilkan. Bergantung pada implementasinya, mereka hanya perlu memvalidasi blok atau menandatanganinya untuk mengonfirmasi validitasnya.
Terakhir, setelah semua validator terpilih telah menandatangani atau menyetujui pembuatan blok, maka blok baru dapat ditambahkan ke blockchain.
4. Protokol Keamanan PoA
Baik mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS) maupun Proof of Work (PoW), keduanya dirancang untuk mencegah serangan 51%, di mana satu individu atau entitas tertentu berusaha untuk mendapatkan kendali mayoritas atas kekuatan penambangan.
Namun, Proof of Activity (PoA) menambahkan lapisan perlindungan lain terhadap serangan ini. Secara teori, aktor jahat harus memiliki 51% atau lebih dari total kekuatan penambangan selain 51% atau lebih dari koin yang dipertaruhkan di jaringan. Sehingga keamanan yang ditawarkan PoA lebih kuat dibanding PoW dan PoS.
5. Kelebihan dan Kelemahan PoA
Kelebihan utama PoA adalah keamanannya yang ditingkatkan, seperti yang telah dijelaskan di poin sebelumnya. Dengan menggabungkan kekuatan PoW dan PoS, PoA sangat meminimalkan risiko serangan 51%. Karena aktor jahat harus menguasai sistem PoW dan PoS, yaitu dengan memiliki tingkat hash lebih dari 51% dan memiliki lebih dari 51% koin yang di-staking di jaringan.
Pendukung PoA menyatakan bahwa langkah follow-the-satoshi dapat mengukur tingkat partisipasi penambang dan pemangku kepentingan di jaringan, yang mendorong mereka untuk berpartisipasi dalam proses validasi. Dengan memungkinkan node PoW dan PoS berinteraksi satu sama lain, PoA mempromosikan “enhanced network topology.”
Namun, menggabungkan PoW dan PoS juga membutuhkan dua kali lipat daya komputasi yang dibutuhkan untuk menjalankan protokol. Hal ini menyebabkan konsumsi karbon yang berlebihan, yang ternyata berbahaya bagi lingkungan. Meskipun PoA mengklaim biaya transaksi yang lebih rendah, menjalankan algoritme konsensus yang menuntut komputasi seperti PoA memerlukan perangkat keras penambangan yang canggih, investasi yang besar dan kuat untuk beberapa penambang.
Beberapa komunitas kripto juga berpikir bahwa meskipun proses validasi lebih kuat, PoA tetap tidak akan menghentikan masalah double spending.
6. Kasus Penggunaan Proof of Activity (PoA)
Meskipun menawarkan tingkat keamanan yang tinggi, namun PoA tidak berhasil menjadi solusi masalah konsumsi energi berlebihan di sistem PoW, sehingga algoritme konsensus ini tidak menjadi pilihan favorit para pengembang blockchain. berikut adalah proyek kripto yang menggunakan PoA.
- Decred (DCR)
Blok baru setiap 5 menit di tambahkan di jaringan Decred. Ketika blok baru ditambang, 60% dari hadiah blok diberikan kepada penambang PoW, 30% diberikan kepada pemegang PoS, dan 10% sisanya digunakan untuk mendanai pengembangan protokol.
- Espers (ESP)
Diluncurkan pada tahun 2016, ESP menyebut dirinya sebagai proyek blockchain dengan tujuan “menawarkan pesan aman, situs web on chain, dan pengalaman yang menyenangkan secara keseluruhan kepada pengguna,” dan mereka menggunakan PoA untuk mewujudkan tujuannya.
