Saluran Negara

Konsep dan Fungsionalitas

State Channels adalah solusi penskalaan Lapisan 2 yang memungkinkan transaksi off-chain yang aman dan efisien antara jumlah peserta yang terbatas, biasanya dua. Saluran pembayaran, seperti Jaringan Petir untuk Bitcoin, adalah contoh populer Saluran Negara yang dirancang khusus untuk pertukaran uang.

Baca Lebih Lanjut: Apa Itu Jaringan Petir Bitcoin?

Di Saluran Negara, peserta pertama-tama menyetorkan sejumlah mata uang kripto on-chain, membuat dompet multi-tanda tangan di luar blockchain. Selama saldo mereka tetap non-negatif, mereka dapat bertransaksi langsung satu sama lain tanpa melibatkan penambang atau rantai utama, mengirimkan pembaruan status dalam bentuk [turn_number, amount, signature].

Saat peserta ingin menutup saluran, mereka melakukan "keluar" dengan mengirimkan pembaruan status terakhir ke rantai utama, yang memvalidasi pembaruan dan mentransfer saldo akhir kembali ke para pihak. Untuk memastikan keamanan dan mencegah penipuan keluar, ada periode tantangan di mana peserta lain dapat menyajikan pembaruan status dengan turn_number yang lebih tinggi, yang secara efektif menantang keluar awal. Menara pengawas dapat digunakan untuk memantau rantai utama untuk upaya semacam itu.

State Channels dapat diterapkan ke jenis transisi status lainnya, seperti game atau eksekusi smart contract, selama rantai utama dapat memvalidasi kebenarannya. Mereka menawarkan penyelesaian langsung, biaya rendah, dan konstruksi yang relatif sederhana, menjadikannya cocok untuk berbagai kasus penggunaan seperti pembayaran dan permainan.

Gunakan Kasus dan Contoh

Saluran Negara telah diadopsi secara luas untuk beberapa kasus penggunaan, terutama karena finalitas instan, biaya rendah, dan transaksi off-chain yang efisien. Beberapa kasus penggunaan ini meliputi:

• Pembayaran: Saluran pembayaran, seperti Lightning Network Bitcoin, adalah solusi Layer 2 populer yang memungkinkan transaksi off-chain yang cepat dan aman untuk menukar uang.

• Permainan: Saluran negara bagian dapat memfasilitasi pengalaman permainan off-chain yang aman, di mana pemain dapat mengirimkan gerakan mereka sebagai transaksi satu sama lain tanpa berinteraksi dengan rantai utama.

• Kontrak Cerdas: Saluran negara juga dapat digunakan untuk mengeksekusi kontrak pintar di luar rantai, mengurangi beban pada rantai utama sambil mempertahankan tingkat keamanan dan efisiensi yang diinginkan.
  Terlepas dari banyak keuntungannya, implementasi yang aman dari State Channels dapat menjadi usaha yang rumit, memerlukan perhatian yang cermat terhadap potensi kasus dan kerentanan tepi.

Rantai samping

Konsep dan Fungsionalitas

Rantai samping adalah bentuk solusi penskalaan untuk jaringan blockchain, beroperasi secara independen di samping rantai utama untuk meningkatkan kinerjanya. Mereka memiliki validator dan operator sendiri, serta jembatan yang memungkinkan aset ditransfer antara rantai utama dan rantai samping. Rantai samping juga dapat memotret header blok ke rantai utama untuk mencegah percabangan.

Untuk memindahkan aset dari rantai utama ke rantai samping, peserta mengunci aset mereka di rantai utama dan memberikan bukti kunci di rantai samping. Untuk membuka kunci aset di rantai utama, mereka memulai jalan keluar di rantai samping dan memberikan bukti jalan keluar setelah dimasukkan ke dalam blok rantai samping.

Meskipun memanfaatkan keamanan rantai utama untuk mencegah percabangan, rantai samping rentan terhadap serangan transisi negara yang tidak valid, di mana validator yang berkolusi membuat blok yang tidak valid dan mencuri dana dari peserta lain. Sebagian besar rantai samping dirancang dengan asumsi bahwa sebagian besar validator tidak akan rusak.

Gunakan Kasus dan Contoh

Rantai samping digunakan untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi rantai utama, dan dapat digunakan dalam berbagai skenario, seperti:

• Membongkar transaksi rantai utama: Rantai samping dapat menangani sebagian dari transaksi rantai utama, mengurangi beban keseluruhan pada rantai utama dan meningkatkan kinerjanya.

• Menerapkan fitur eksperimental: Rantai samping dapat berfungsi sebagai tempat pengujian untuk fitur dan peningkatan baru tanpa memengaruhi stabilitas rantai utama.

• Aplikasi blockchain yang dapat disesuaikan: Rantai samping dapat disesuaikan dengan kasus penggunaan atau industri tertentu, memungkinkan aplikasi blockchain yang disesuaikan tanpa membebani rantai utama.
  Meskipun rantai samping adalah bentuk solusi penskalaan untuk jaringan blockchain, mereka tidak dianggap sebagai solusi penskalaan Lapisan 2 (L2), yang merupakan jenis solusi penskalaan khusus yang beroperasi di atas rantai utama.

Terlepas dari potensi risiko keamanannya, rantai samping tetap menjadi bagian penting dari ekosistem blockchain, meningkatkan skalabilitas dan fleksibilitas rantai utama.

Rollup (Optimis dan ZK-Rollup)

Konsep dan Fungsionalitas

Rollup adalah solusi penskalaan Lapisan 2 yang menggabungkan atau "menggulung" beberapa transaksi menjadi satu bukti sebelum mengirimkannya ke rantai utama. Mereka tersedia dalam dua tipe: Optimistic Rollups dan ZK-Rollups. Kedua jenis rollup meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya bahan bakar, tetapi keduanya berbeda dalam pendekatan validasi dan keamanan.

Rollup yang Optimis

Rollup Optimis mengandalkan sistem asumsi "optimis", di mana transaksi dianggap valid hingga terbukti sebaliknya. Mereka menggunakan mekanisme penyelesaian sengketa yang disebut "bukti penipuan" yang memungkinkan pengguna untuk menantang transaksi yang tidak valid. Jika transaksi ternyata tidak valid, rollup dikembalikan, dan penantang diberi hadiah.

ZK-Rollup

ZK-Rollups, di sisi lain, menggunakan bukti tanpa pengetahuan (zk-SNARKs) untuk memberikan jaminan kriptografis atas validitas transaksi sebelum dikirimkan ke rantai utama. Ini menghilangkan kebutuhan akan mekanisme penyelesaian sengketa, karena transaksi yang tidak valid tidak dapat disertakan dalam rollup.

Gunakan Kasus dan Contoh

Rollup adalah salah satu solusi penskalaan Lapisan 2 yang paling menjanjikan saat ini karena properti keamanan dan efisiensinya. Beberapa manfaat dan kasus penggunaan rollup meliputi:

• Ketersediaan data yang ditingkatkan: Pembatalan memastikan data tidak ditahan dengan mengharuskan blok atau status penuh untuk diteruskan sebagai argumen saat memotret blok.

• Validasi transisi status: Rollups memberikan zk-SNARK (untuk ZK-Rollups) atau bukti penipuan (untuk Optimistic Rollups) untuk membuktikan kebenaran transisi status, mencegah pembuatan blok yang tidak valid.

• Tanpa fork: Aturan pilihan fork dalam rollup selalu memilih rantai yang berisi blok snapshot terakhir, mencegah pembuatan fork.

• Pengurangan biaya gas: Rollup secara signifikan mengurangi biaya gas verifikasi on-chain, menjadikannya lebih efisien daripada transaksi on-chain.

• Keluar seketika: Jika operator rollup bekerja sama, keluar dapat dilakukan secara instan tanpa memerlukan permainan keluar.

Contoh Implementasi Rollup

Optimisme adalah implementasi Optimistic Rollup yang populer di jaringan Ethereum yang dirancang untuk menskalakan smart contract dan aplikasi terdesentralisasi (dApps).

zkSync adalah solusi ZK-Rollup untuk Ethereum yang berfokus pada penyediaan transfer token berbiaya rendah, cepat, dan aman.

Plasma

Konsep dan Fungsionalitas

Pada 2017, Joseph Poon dan Vitalik Buterin pertama kali mengusulkan Plasma sebagai solusi penskalaan Lapisan 2. Ini menciptakan pohon rantai anak yang berakar pada rantai utama, dengan setiap rantai anak berfungsi sebagai blockchain terpisah yang dapat menangani transaksi secara mandiri. Ini membongkar pemrosesan dari rantai utama, meningkatkan throughput secara keseluruhan. Aset dapat ditransfer antara rantai utama dan rantai anak melalui sistem kontrak cerdas.

Rantai plasma mengandalkan kombinasi pohon Merkle dan bukti penipuan untuk memastikan keamanan dan integritas transaksi off-chain. Desain plasma dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, seperti Minimum Viable Plasma (MVP), Plasma Cash, Plasma Debit, dan More Viable Plasma (MoreVP). Setiap jenis menawarkan pertukaran yang berbeda dalam hal keamanan, efisiensi, dan kegunaan, melayani kasus penggunaan khusus dan persyaratan aplikasi.

Kelebihan Plasma

• Skalabilitas: Rantai plasma dapat menangani sejumlah besar transaksi secara independen dari rantai utama, sangat meningkatkan throughput secara keseluruhan.

• Biaya transaksi yang lebih rendah: Memindahkan transaksi ke rantai Plasma dapat mengurangi biaya yang terkait dengan transaksi on-chain.

• Dapat disesuaikan: Setiap rantai Plasma dapat memiliki mekanisme dan aturan konsensusnya sendiri, memungkinkan solusi yang disesuaikan untuk kasus penggunaan tertentu.

• Keamanan: Rantai plasma mewarisi keamanan rantai utama saat menggunakan bukti penipuan untuk memastikan integritas transaksi off-chain.

Gunakan Kasus dan Contoh

Plasma menawarkan beberapa manfaat, sehingga cocok untuk berbagai kasus penggunaan:

• Pertukaran Terdesentralisasi (DEX): Plasma dapat digunakan untuk membuat pertukaran terdesentralisasi dengan throughput tinggi dan latensi rendah tanpa membuat rantai utama menjadi padat.

• Permainan dan NFT: Rantai plasma dapat mendukung platform permainan yang dapat diskalakan dan efisien serta pasar Non-Fungible Token (NFT).

• IoT dan rantai pasokan: Plasma dapat mengaktifkan pemrosesan data real-time dan pelacakan aset dalam ekosistem rantai pasokan yang kompleks.
  Contoh implementasi Plasma

• Jaringan OMG (sebelumnya OmiseGo): Solusi penskalaan Ethereum berbasis Plasma yang berfokus pada memungkinkan transfer token yang cepat dan berbiaya rendah serta fungsi pertukaran yang terdesentralisasi.

• Matic Network (sekarang Polygon): Sebuah sidechain berbasis Plasma untuk Ethereum yang menyediakan platform untuk membuat dApps yang dapat diskalakan dan efisien. Polygon sejak itu berkembang menjadi solusi penskalaan multi-rantai yang juga mendukung teknik Layer 2 lainnya, seperti ZK-Rollups dan Optimistic Rollups.