Teknologi Modular: Kunci untuk Mengatasi Kendala Performa Blockchain

Blockchain monolitik terkenal karena keterpenuhannya, secara independen menangani berbagai aspek jaringan, dari penyimpanan data hingga verifikasi transaksi. Sedangkan blockchain modular dapat memisahkan berbagai fungsi blockchain menjadi modul independen, yang dapat memberikan dukungan kinerja dan pengalaman pengguna yang lancar pada fungsi tertentu, dan dalam beberapa hal menyelesaikan masalah "trilema yang tidak mungkin".

Ethereum sebagai platform blockchain pertama yang mendukung kontrak pintar, menyediakan tanah subur untuk desain modular. Seiring dengan perkembangan teknologi blockchain, ekosistem Bitcoin juga mulai mengeksplorasi kemungkinan modularitas, dengan menambahkan modul baru untuk mencapai fungsi yang lebih canggih, seperti perlindungan privasi yang lebih baik, pemrosesan transaksi yang lebih efisien, atau fungsi kontrak pintar yang ditingkatkan.

Teknologi modular mewakili pemikiran produk yang lebih "fleksibel" dan dapat dipasang, di masa depan akan muncul solusi blockchain yang lebih fleksibel dan dapat disesuaikan, berbagai layanan dan fungsi dapat dengan mudah disisipkan dan dicabut seperti balok Lego. Fleksibilitas ini memungkinkan pengembang untuk dengan cepat membangun dan menerapkan solusi blockchain sesuai dengan kebutuhan skenario aplikasi tertentu.

Blockchain Monolitik dan Blockchain Modular

Ketika kita membahas blockchain modular, kita harus terlebih dahulu memahami konsep blockchain monolitik. Rantai monolitik, seperti Bitcoin, Ethereum, dan lainnya, terkenal karena komprehensivitasnya, secara independen menangani berbagai aspek jaringan, dari penyimpanan data hingga verifikasi transaksi, hingga pelaksanaan kontrak pintar. Dalam proses ini, rantai monolitik berperan sebagai serba bisa, terlibat dalam semua tahap.

Sebagai contoh Ethereum, sebuah blockchain tunggal yang matang umumnya dapat dibagi menjadi empat arsitektur yang besar:

• Lapisan eksekusi
• Lapisan Penyelesaian
• Lapisan Ketersediaan Data
• Lapisan konsensus

Blockchain monolitik adalah menjalankan semua fungsi di satu rantai, sementara blockchain modular adalah jenis arsitektur blockchain yang baru, yang membagi sistem blockchain menjadi beberapa komponen atau lapisan khusus, di mana setiap komponen bertanggung jawab untuk menangani tugas tertentu, seperti konsensus, ketersediaan data, eksekusi, dan penyelesaian.

Blockchain modular seperti sekelompok ahli, fokus pada penggalian mendalam dan inovasi teknologi di bidang masing-masing. Fokus ini memungkinkan blockchain modular untuk memberikan kinerja dan pengalaman pengguna yang luar biasa dalam fungsi tertentu, misalnya, mereka dapat menyediakan kecepatan pemrosesan transaksi yang lebih cepat dengan biaya yang lebih rendah.

Dalam hal arsitektur node, rantai monolitik bergantung pada node penuh, yang harus mengunduh dan memproses salinan data seluruh Blockchain. Ini tidak hanya menuntut sumber daya penyimpanan dan komputasi yang lebih tinggi, tetapi juga membatasi kecepatan skalabilitas jaringan. Sebaliknya, Blockchain modular menggunakan desain node ringan, yang hanya perlu memproses informasi header blok, sehingga secara signifikan meningkatkan kecepatan transaksi dan efisiensi jaringan.

Salah satu keuntungan mencolok dari Blockchain modular adalah fleksibilitas dan kolaborasinya. Mereka dapat mengalihdayakan fungsi non-inti kepada para ahli lain, membentuk efek kolaboratif yang signifikan dalam meningkatkan kinerja keseluruhan. Filosofi desain ini mirip dengan balok Lego, yang memungkinkan pengembang untuk mengkombinasikan berbagai modul sesuai kebutuhan proyek, menciptakan solusi yang beragam.

Meskipun rantai monolitik memiliki keunggulan dalam kontrol global, keamanan, dan stabilitas, mereka juga menghadapi tantangan dalam skalabilitas, kesulitan untuk diperbarui, dan penyesuaian dengan kebutuhan baru. Rantai blok modular menonjol dengan fleksibilitas dan kustomisasi yang tinggi, menyederhanakan proses pembuatan dan optimasi rantai blok baru.

Namun, Blockchain modular juga menghadapi tantangan khasnya. Arsitektur yang kompleksnya meningkatkan beban kerja pengembang dalam desain, pengembangan, dan pemeliharaan. Sebagai teknologi yang muncul, Blockchain modular belum mengalami pengujian keamanan yang menyeluruh dan ujian fluktuasi pasar, sehingga stabilitas dan keamanan jangka panjangnya masih perlu diverifikasi lebih lanjut.

Bagaimana Blockchain Modular Menyelesaikan "Segitiga Tidak Mungkin"

"Segitiga tidak mungkin" dalam Blockchain merujuk pada kesulitan bagi suatu jaringan blockchain untuk mencapai keadaan optimal pada ketiga atribut inti yaitu keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas secara bersamaan.

• Skalabilitas berfokus pada kemampuan jaringan untuk memproses sejumlah besar transaksi, serta kemampuannya untuk tetap beroperasi secara efisien dan dengan biaya rendah saat jumlah pengguna dan transaksi meningkat. Biasanya diukur melalui TPS dan latensi.

• Keamanan terkait dengan biaya dan kesulitan untuk melindungi jaringan blockchain dari serangan. Misalnya, mekanisme POW Bitcoin mengharuskan penyerang menguasai lebih dari 51% dari total daya komputasi jaringan, sementara mekanisme POS Ethereum memerlukan lebih dari ⅓ node untuk berkolusi.

• Desentralisasi menggambarkan operasi jaringan yang tidak bergantung pada satu node pusat, melainkan tersebar di banyak node. Semakin banyak node dan semakin luas distribusi geografisnya, semakin tinggi tingkat desentralisasi jaringan.

Inti dari pandangan "segitiga tak mungkin" adalah bahwa sebuah sistem blockchain sulit untuk mengoptimalkan ketiga karakteristik ini. Contohnya: di antara banyak blockchain publik, Bitcoin dan Ethereum menonjol dalam desentralisasi dan keamanan karena distribusi node yang luas dan jumlah node yang cukup.

Namun, mereka mengorbankan sejumlah skalabilitas, menyebabkan kecepatan transaksi yang lebih lambat dan biaya transaksi yang lebih tinggi: waktu pembuatan blok Bitcoin sekitar 10 menit, TPS Ethereum sekitar 13, dan saat volume transaksi meningkat, biaya transaksi Ethereum bisa mencapai ratusan dolar.

Dalam konteks inilah, teknologi blockchain modular muncul, yang dengan membagi berbagai fungsi ke dalam modul-modul khusus, mengatasi tantangan skalabilitas dan biaya transaksi yang dihadapi oleh blockchain publik tradisional. Misalnya, jaringan Lightning Bitcoin dan teknologi Rollup Ethereum adalah manifestasi dari pemikiran modular.

Keuntungan dari blockchain modular terletak pada arsitektur bertingkatnya, yang memungkinkan setiap lapisan dioptimalkan untuk kebutuhan tertentu. Lapisan data dapat fokus pada penyimpanan dan verifikasi data, sementara lapisan eksekusi dapat menangani logika kontrak pintar. Pemisahan ini tidak hanya meningkatkan kinerja dan efisiensi, tetapi juga mendorong interoperabilitas antara blockchain yang berbeda, menyediakan dasar untuk membangun ekosistem yang terbuka dan terhubung.

Dengan demikian, teknologi blockchain modular menawarkan cara baru untuk mengatasi keterbatasan public chain tradisional. Ini mencapai skalabilitas yang lebih tinggi dan biaya transaksi yang lebih rendah tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan, yang memiliki makna mendalam untuk penerapan luas dan perkembangan jangka panjang teknologi blockchain.

Klasifikasi dan Proyek Perwakilan Blockchain Modular

Blockchain modular dapat dibagi menjadi berbagai jenis berdasarkan karakteristik arsitekturnya. Di antara jenis-jenis ini, lapisan ketersediaan data dan lapisan konsensus sering dirancang sebagai satu kesatuan karena ketergantungan erat di antara keduanya. Ini karena, ketika node menerima data transaksi, biasanya juga menentukan urutan transaksi secara bersamaan, yang merupakan inti dari keamanan dan ketidakberubahan blockchain.

Berdasarkan prinsip desain ini, kita dapat memahami berbagai proyek blockchain modular dari tiga aspek: lapisan eksekusi, lapisan ketersediaan data, dan lapisan konsensus, serta lapisan penyelesaian.

Tingkat Eksekusi: Teknologi Layer 2

Teknologi Layer 2, sebagai perpanjangan dari lapisan eksekusi dalam arsitektur blockchain, merupakan salah satu perwujudan dari konsep blockchain modular. Ini berupaya meningkatkan skalabilitas rantai utama dengan membangun jaringan, sistem, atau teknologi di luar rantai yang dibangun di atas blockchain dasar.

Solusi Layer 2 memungkinkan pemrosesan transaksi yang lebih cepat dan lebih ekonomis, sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi dari blockchain yang mendasarinya. Menurut data, proporsi gas yang digunakan untuk verifikasi dan penyelesaian Layer 2 di ekosistem Ethereum rata-rata kurang dari 10%, yang secara signifikan menghemat biaya transaksi pengguna.

Teknologi Rollup adalah solusi Layer 2 yang paling mainstream saat ini, dengan inti gagasan "eksekusi di luar rantai, verifikasi di dalam rantai", di mana perhitungan dan pekerjaan lainnya dilakukan di luar rantai, lalu data calldata diunggah kembali ke jaringan utama.

Fitur utama dari Rollup termasuk:

• Eksekusi off-chain: Transaksi dieksekusi di luar rantai, blockchain dasar hanya bertanggung jawab untuk memverifikasi bukti transaksi dalam kontrak pintar, dan menyimpan data transaksi asli.
• Pengemasan transaksi: Menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu, mengurangi biaya "transportasi".
• Verifikasi di blockchain: memastikan kebenaran transaksi melalui bukti kesalahan ( Optimistic Rollups ) atau bukti validitas ( ZK Rollups ).

Saat ini, Layer 2 yang menggunakan mekanisme Optimistic Rollups ada 16, termasuk Arbitrum, OP, Base, Blast, dan lainnya. Yang menggunakan mekanisme ZK Rollups ada 11, termasuk Linea, Starknet, zkSync, dan lainnya.

lapisan ketersediaan data dan lapisan konsensus

Celestia

Celestia sebagai pelopor dalam bidang blockchain modular, pada dasarnya adalah lapisan ketersediaan data, yang menyediakan dasar yang kuat untuk pengembangan dApps dan Rollup. Desain arsitektur Celestia menyediakan solusi yang beragam untuk skalabilitas modular, termasuk:

• Sovereign Rollup
• Penyelesaian Rollup( seperti proyek Cevmos )
• Celestium

Celestia mengadopsi sejumlah teknologi inovatif, seperti kode penghapusan dan pengambilan ketersediaan data (DAS), secara signifikan mengurangi biaya penyimpanan data dan mengoptimalkan efisiensi penyimpanan.

EigenDA

EigenDA adalah layanan ketersediaan data yang aman, dengan throughput tinggi, dan terdesentralisasi, serta merupakan layanan verifikasi aktif pertama yang diluncurkan di EigenLayer (AVS). EigenDA memanfaatkan validator dari staker di lapisan konsensus Ethereum untuk menghindari risiko kepercayaan dari penyedia layanan terpusat atau token milik sendiri, sehingga menurunkan ambang pengembangan bagi proyek-proyek lain.

Tersedia

Avail adalah proyek blockchain modular yang diluncurkan oleh tim Polygon, yang terdiri dari tiga bagian utama dalam arsitektur intinya: Avail DA, Avail Nexus, dan Avail Fusion. Avail DA menyediakan layanan DA untuk berbagai blok, Avail Nexus menyediakan interaksi lintas rantai, dan Avail Fusion memperkenalkan konsensus POS dengan staking multi-aset.

Lapisan Penyelesaian

Dymension

Dymension adalah platform blockchain modular berbasis Cosmos, yang menyediakan kerangka kerja sederhana untuk pengembangan RollApp melalui teknologi agregasi skalabilitas bawaan. Arsitektur Dymension terdiri dari dua komponen inti: RollApp dan Dymension Hub.

RollApp adalah gabungan dari Rollup dan App, merupakan blockchain modular berkinerja tinggi yang khusus untuk aplikasi tertentu di Dymension. Dymension Hub berfungsi sebagai pusat dari seluruh ekosistem, menjalankan fungsi lapisan konsensus dan lapisan penyelesaian.

Cevmos

Cevmos bertujuan untuk menyediakan lapisan penyelesaian untuk rollup yang kompatibel dengan EVM. Sebagai sebuah rollup, semua rollup yang dibangun di atas Cevmos secara kolektif disebut sebagai penyelesaian.