Apa itu Kemacetan Jaringan Blockchain?

Kemacetan jaringan blockchain terjadi ketika jumlah transaksi yang dikirimkan ke jaringan blockchain melebihi kapasitas pemrosesannya. Kemacetan ini menyebabkan konfirmasi transaksi tertunda dan biaya transaksi menjadi lebih tinggi. Hal ini mempengaruhi pengalaman pengguna dan dapat menghambat kegunaan dan adopsi jaringan blockchain. Mata uang kripto populer seperti Bitcoin dan Ethereum pernah mengalami peristiwa kemacetan di masa lalu, yang mengakibatkan penundaan yang signifikan dan kenaikan biaya.

Bagaimana Kemacetan Jaringan Blockchain bisa terjadi?

Kemacetan jaringan Blockchain terjadi ketika jumlah transaksi melebihi kapasitas jaringan. Transaksi masuk ke mempool, ruang tunggu, sebelum konfirmasi. Faktor-faktor seperti peningkatan permintaan, ukuran blok yang kecil, dan waktu blok yang lambat berkontribusi terhadap kemacetan. Hal ini menyebabkan konfirmasi tertunda, biaya lebih tinggi, dan berkurangnya skalabilitas. Solusinya mencakup peningkatan ukuran blok, pengurangan waktu blok, penerapan solusi lapisan 2, dan eksplorasi sharding. Upaya sedang dilakukan untuk mengatasi kemacetan dan meningkatkan efisiensi jaringan blockchain.

Mempool

Mempool, singkatan dari “memory pool,” adalah komponen penting dari jaringan blockchain di mana transaksi yang tertunda disimpan sementara sebelum dikonfirmasi dan ditambahkan ke blok. Ini berfungsi sebagai ruang tunggu di mana transaksi menunggu untuk dimasukkan ke dalam blok berikutnya yang tersedia untuk diproses dan akhirnya dimasukkan ke dalam blockchain.

Saat pengguna memulai transaksi di blockchain, transaksi tersebut pertama kali disiarkan ke jaringan dan memasuki mempool. Penambang (dalam blockchain proof-of-work) atau validator (dalam blockchain proof-of-stake) memilih transaksi dari mempool untuk disertakan dalam blok berikutnya yang mereka coba tambahkan ke blockchain. Proses seleksi sering kali melibatkan prioritas transaksi dengan biaya lebih tinggi untuk memberi insentif kepada penambang atau validator. Transaksi tetap berada di mempool sampai dimasukkan ke dalam blok atau dihapus jika habis masa berlakunya atau dianggap tidak valid.

Ukuran mempool dan tingkat kemacetan dapat bervariasi tergantung pada volume transaksi, kapasitas jaringan, dan ketersediaan ruang blok. Selama periode permintaan tinggi atau sumber daya jaringan terbatas, mempool bisa menjadi penuh sesak, menyebabkan waktu konfirmasi lebih lama dan kemungkinan biaya transaksi lebih tinggi. Penambang dan validator memprioritaskan transaksi berdasarkan berbagai faktor, termasuk biaya transaksi, untuk mengoptimalkan pendapatan dan memaksimalkan efisiensi jaringan.

Blok kandidat

Blok kandidat, juga dikenal sebagai blok yang diusulkan, adalah blok yang diusulkan oleh penambang (dalam blockchain bukti kerja) atau validator (dalam blockchain bukti kepemilikan) untuk ditambahkan ke dalam blockchain. Blok-blok ini berisi kumpulan transaksi yang belum dikonfirmasi yang telah disiarkan ke jaringan namun belum dimasukkan ke dalam blockchain.

Ketika calon blok diusulkan, maka akan menjalani proses validasi sesuai dengan mekanisme konsensus blockchain. Dalam sistem proof-of-work seperti Bitcoin, para penambang bersaing untuk memecahkan teka-teki matematika yang rumit, dan penambang pertama yang berhasil memecahkannya dapat menambahkan kandidat blok mereka ke dalam blockchain. Dalam sistem bukti kepemilikan seperti Ethereum 2.0, validator dipilih secara acak untuk mengusulkan kandidat blok, yang kemudian dibuktikan oleh validator lain.

Blok kandidat menyimpan transaksi yang belum dikonfirmasi dan berfungsi sebagai status sementara sebelum menjadi blok yang dikonfirmasi. Setelah blok kandidat menerima validasi yang memadai dan ditambahkan ke blockchain, transaksi yang termasuk dalam blok tersebut dianggap dikonfirmasi. Namun, penting untuk dicatat bahwa dalam jaringan blockchain dengan waktu konfirmasi yang lebih lama, blok pesaing masih dapat ditambang selama periode ini, yang berpotensi menyebabkan percabangan sementara atau blok yatim piatu.

Finalitas

Finalitas dalam blockchain mengacu pada keadaan di mana suatu transaksi atau operasi menjadi tidak dapat dibatalkan dan tidak dapat diubah atau dibatalkan. Setelah suatu transaksi mencapai finalitas, transaksi tersebut dicatat secara permanen di blockchain dan menjadi bagian yang tidak dapat diubah dari riwayat transaksi.

Konsep finalitas sedikit berbeda antara jaringan blockchain yang berbeda. Di blockchain Bitcoin, misalnya, transaksi disiarkan ke jaringan dan ditambahkan ke mempool. Penambang memilih transaksi dari mempool dan memasukkannya ke dalam blok yang ditambahkan ke blockchain. Saat transaksi ini dikonfirmasi, blok pesaing dapat ditambang, sehingga menyebabkan percabangan sementara. Untuk mencapai tingkat keyakinan finalitas yang lebih tinggi, disarankan untuk menunggu blok tambahan ditambahkan di atas blok yang berisi transaksi. Biasanya, enam blok tambahan sudah cukup untuk menganggap transaksi Bitcoin sebagai transaksi “final.”

Di Ethereum dan beberapa blockchain lain dengan waktu blok yang lebih pendek, jumlah konfirmasi yang lebih banyak mungkin direkomendasikan untuk mencapai tingkat keyakinan finalitas yang serupa. Ethereum telah beralih ke mekanisme konsensus bukti kepemilikan, di mana validator membuktikan validitas blok. Setelah sebuah blok menerima pengesahan yang cukup, blok tersebut bertransisi dari blok kandidat ke blok yang dikonfirmasi, sehingga memberikan tingkat finalitas yang lebih tinggi.

Finalitas adalah aspek penting dari teknologi blockchain, memastikan integritas dan kekekalan transaksi dan data yang tercatat di blockchain. Hal ini memberikan keyakinan kepada pengguna bahwa setelah transaksi dikonfirmasi dan mencapai final, transaksi tersebut tidak dapat dibatalkan atau diubah.

Prinsip rantai terpanjang

Prinsip rantai terpanjang adalah konsep fundamental dalam teknologi blockchain. Ini mengacu pada aturan bahwa versi blockchain yang valid adalah versi dengan rantai blok terpanjang, yang mewakili akumulasi pekerjaan komputasi paling banyak.

Dalam jaringan blockchain yang terdesentralisasi, beberapa penambang atau validator dapat membuat blok valid baru secara bersamaan. Hal ini dapat menyebabkan percabangan sementara, di mana terdapat berbagai cabang blockchain. Namun, jaringan tersebut akhirnya menyatu pada satu blockchain yang valid dengan mengikuti prinsip rantai terpanjang.

Menurut prinsip ini, node dalam jaringan selalu memilih rantai dengan akumulasi kerja komputasi paling banyak sebagai rantai yang valid. Penambang atau validator mendedikasikan kekuatan komputasi untuk memperpanjang rantai, sehingga membuatnya lebih panjang. Akibatnya, cabang yang lebih pendek, sering disebut blok yatim piatu atau basi, dibuang, dan transaksinya dikembalikan ke mempool untuk dimasukkan dalam rantai yang valid.

Prinsip rantai terpanjang memastikan konsensus dan keamanan dalam jaringan blockchain. Ini membantu menjaga integritas blockchain dengan memilih versi yang paling tervalidasi secara komputasi sebagai rantai otoritatif, memberikan riwayat transaksi yang jelas dan disepakati, dan mencegah potensi serangan atau manipulasi.

Apa yang menyebabkan Kemacetan Jaringan Blockchain?

Kemacetan jaringan Blockchain terjadi ketika jumlah transaksi yang dikirimkan ke jaringan melebihi kapasitas pemrosesannya. Beberapa faktor berkontribusi terhadap kemacetan, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini. Faktor-faktor ini secara kolektif membebani jaringan blockchain, menyebabkan tertundanya konfirmasi dan berkurangnya efisiensi. Mengatasi kemacetan memerlukan penerapan solusi yang meningkatkan skalabilitas jaringan, mengoptimalkan ukuran blok, dan meningkatkan hasil transaksi.

Peningkatan permintaan

Meningkatnya pengiriman transaksi membanjiri jaringan, menyebabkan simpanan transaksi yang belum dikonfirmasi di mempool. Volatilitas harga dan siklus adopsi massal dapat memicu lonjakan aktivitas transaksi.

Ukuran blok kecil

Setiap blockchain memiliki ukuran blok maksimum, sehingga membatasi jumlah transaksi yang dapat dimasukkan. Misalnya, ukuran blok asli Bitcoin adalah 1 megabyte, namun peningkatan seperti Segregated Witness (SegWit) meningkatkannya menjadi sekitar 4 MB. Jika transaksi melebihi batas tersebut, maka terjadilah kemacetan.

Waktu blok lambat

Waktu blok mengacu pada interval antara penambahan blok baru ke blockchain. Misalnya, Bitcoin menambahkan satu blok setiap 10 menit. Ketika pembuatan transaksi melebihi penambahan blok, tumpukan transaksi akan terbentuk, sehingga berkontribusi terhadap kemacetan.

Sejarah Kemacetan Jaringan Blockchain: Beberapa contoh

Kemacetan Jaringan Bitcoin (2017)

Selama puncak popularitas Bitcoin pada akhir tahun 2017 dan awal tahun 2018, jaringan mengalami kemacetan yang signifikan. Lonjakan aktivitas transaksi mengakibatkan banyaknya transaksi yang belum terkonfirmasi dan melonjaknya biaya transaksi. Pada satu titik, biaya transaksi rata-rata mencapai lebih dari $50, yang menyoroti tantangan skalabilitas dan kapasitas jaringan.

Kemacetan Jaringan Ethereum (2017)

Pada tahun 2017, jaringan Ethereum menghadapi kemacetan karena keberhasilan proyek “CryptoKitties” yang viral. Popularitas pembiakan dan perdagangan kucing digital di blockchain Ethereum menyebabkan peningkatan transaksi yang signifikan, sehingga waktu konfirmasi lebih lambat dan biaya lebih tinggi.

Kemacetan Token BRC-20 pada Bitcoin (2023)

Pada musim semi tahun 2023, jaringan Bitcoin mengalami kemacetan karena meningkatnya aktivitas transaksi terkait token BRC-20. Lonjakan transaksi menyebabkan kemacetan di mempool, menyebabkan transaksi yang tertunda dan biaya meroket. Pada satu titik, tercatat hampir 400.000 transaksi yang belum dikonfirmasi, sehingga menyebabkan penundaan yang signifikan dan peningkatan besar dalam biaya transaksi.

Solusi untuk Kemacetan Jaringan Blockchain

Untuk mengurangi kemacetan jaringan blockchain, berbagai solusi dapat dipertimbangkan, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya:

Meningkatkan ukuran blok

Memperbesar ukuran blok memungkinkan lebih banyak transaksi dimasukkan, sehingga meningkatkan throughput jaringan. Namun, blok yang lebih besar membutuhkan waktu lebih lama untuk disebarkan dan memerlukan peningkatan penyimpanan, sehingga berpotensi menimbulkan risiko sentralisasi.

Mengurangi waktu blok

Mengurangi interval antar penambahan blok akan mempercepat pemrosesan transaksi. Namun, waktu pemblokiran yang lebih singkat dapat meningkatkan pemblokiran tanpa induk dan membahayakan keamanan.

Solusi lapisan 2

Protokol off-chain seperti Lightning Network Bitcoin dan Plasma Ethereum memungkinkan transaksi lebih cepat dengan memprosesnya di luar blockchain utama. Solusi ini meningkatkan skalabilitas namun menimbulkan pertimbangan kompleksitas dan keamanan.

Sharding

Membagi blockchain menjadi pecahan yang lebih kecil yang mampu memproses transaksi secara mandiri dapat meningkatkan kapasitas jaringan secara signifikan. Namun, sharding menambah kompleksitas dan tantangan keamanan.

Kesimpulan

Kemacetan jaringan Blockchain adalah masalah kritis yang muncul ketika jumlah transaksi melebihi kapasitas pemrosesan jaringan blockchain. Kemacetan ini dapat menyebabkan konfirmasi transaksi tertunda, biaya transaksi lebih tinggi, dan menurunnya pengalaman pengguna, yang berpotensi menghambat adopsi dan kegunaan jaringan blockchain.

Berbagai solusi sedang dijajaki dan diterapkan untuk mengatasi kemacetan ini. Ini termasuk meningkatkan ukuran blok, mengurangi waktu blok, menerapkan solusi lapisan 2, dan mengeksplorasi sharding. Masing-masing solusi ini memiliki kelebihan dan tantangannya masing-masing, dan pilihan solusi bergantung pada persyaratan spesifik dan batasan jaringan blockchain.

Meskipun kemacetan jaringan blockchain menimbulkan tantangan yang signifikan, hal ini juga mendorong inovasi di bidang blockchain. Seiring dengan semakin matangnya teknologi dan dikembangkannya solusi yang lebih efisien, kami berharap jaringan blockchain menjadi lebih terukur dan efisien, sehingga semakin meningkatkan potensinya untuk merevolusi berbagai sektor perekonomian kita.