Pengantar:
Artikel ini memberikan pengantar yang progresif terhadap paradigma desain infrastruktur Web3 yang agak tidak konvensional: Paradigma Konsensus Berbasis Penyimpanan (SCP). Model desain ini secara signifikan berbeda dari solusi blockchain modular mainstream seperti Ethereum Rollups dalam teori. Namun, ini menunjukkan tingkat kelayakan yang tinggi dalam hal kesederhanaan dalam implementasi dan integrasi dengan platform Web2. SCP tidak bermaksud untuk membatasi dirinya pada jalan yang sempit dari realisasi seperti Rollups. Sebaliknya, tujuannya adalah mengadopsi kerangka yang lebih luas dan terbuka untuk menggabungkan platform Web2 dengan infrastruktur Web3. Pendekatan ini dapat dianggap sebagai sangat imajinatif dan inovatif.
Mari kita bayangkan solusi penskalaan blockchain publik dengan karakteristik berikut:
Ini memiliki kecepatan yang sebanding dengan aplikasi atau pertukaran Web2 tradisional, melampaui jauh setiap blockchain publik, Layer 2 (L2), rollups, sidechains, dll.
Tidak ada biaya gas, dan biaya penggunaan hampir nol.
Keamanan keuangan tinggi, melebihi fasilitas terpusat seperti bursa, lebih rendah dari Rollups tetapi lebih besar dari atau sama dengan sidechains.
Pengalaman pengguna yang identik dengan Web2, tanpa memerlukan pengetahuan tentang kunci publik dan pribadi blockchain, dompet, infrastruktur, dll.
Solusi seperti ini memang sangat menggembirakan: di satu sisi, secara esensial telah mencapai puncak dalam hal penskalaan; di sisi lain, ia meletakkan dasar yang kokoh untuk adopsi massal Web3, pada dasarnya menjembatani kesenjangan antara pengalaman pengguna Web2 dan Web3. Namun, sepertinya kita memiliki sedikit solusi komprehensif seperti ini, karena diskusi dan praktik utama memang terlalu sedikit.
Kami menggunakan topik yang terkenal tentang penskalaan sebagai pengantar di atas, tetapi SCP tidak terbatas pada kasus penggunaan penskalaan. Inspirasi desainnya memang berasal dari solusi penskalaan dan diskusi komunitas blockchain publik seperti Bitcoin dan Ethereum. Visi dan aplikasi praktisnya adalah untuk membangun generasi baru infrastruktur tanpa kepercayaan, bahkan platform komputasi yang tidak didasarkan pada struktur blockchain.
Secara umum, SCP, seperti yang disebutkan oleh komunitas Ethereum dan Celestia, memiliki berbagai modul seperti lapisan ketersediaan data, lapisan eksekusi, lapisan konsensus, dan lapisan penyelesaian.
Lapis Ketersediaan Data: Ditangani oleh blockchain publik yang diakui luas dan telah diuji dengan baik, atau fasilitas penyimpanan yang berfungsi sebagai lapis ketersediaan data, seperti Ethereum, Arweave, Celestia, dll.
Lapisan Pelaksanaan: Sebuah server, digunakan untuk menerima transaksi pengguna dan menjalankannya, sambil juga mengirimkan data transaksi yang ditandatangani secara berkelompok ke lapisan DA, mirip dengan sequencer dalam Rollups. Namun, lapisan pelaksanaan tidak selalu memerlukan struktur rantai gaya blockchain; dapat sepenuhnya menjadi sistem database Web2 + komputasi, tetapi seluruh sistem komputasi harus sumber terbuka, dengan transparansi.
Lapisan Konsensus: Terdiri dari sekelompok node yang menarik data yang dikirimkan ke lapisan DA oleh lapisan eksekusi dan menggunakan algoritma yang sama dengan lapisan eksekusi untuk memproses data ini, mengkonfirmasi apakah output dari lapisan eksekusi benar dan dapat berfungsi sebagai redundansi pemulihan bencana untuk lapisan eksekusi. Pengguna juga dapat membaca data yang dikembalikan oleh node lapisan konsensus untuk memastikan tidak ada perilaku penipuan di lapisan eksekusi.
Lapis Penyelesaian: Terdiri dari sekelompok node dan kontrak atau alamat di rantai lain, bertanggung jawab atas penanganan deposit pengguna ke SCP, atau penarikan dari SCP, agak mirip dengan operasi jembatan lintas-rantai. Node lapis penyelesaian mengendalikan fungsi penarikan alamat deposit melalui kontrak multisig atau alamat berbasis TSS. Untuk deposit, pengguna mentransfer aset ke alamat yang ditentukan di rantai mereka; untuk penarikan, mereka mengirim permintaan, dan setelah node lapis penyelesaian membaca data, mereka melepaskan aset melalui multisig atau TSS. Tingkat keamanan lapis penyelesaian bergantung pada mekanisme lintas-rantai yang digunakan.
Kita dapat memahami paradigma SCP melalui kerangka berikut. Sebuah produk yang memenuhi kerangka SCP dapat memiliki fitur utama seperti deposito, transfer, penarikan, tukar, dll., dan dapat diperluas lebih lanjut. Berikut adalah diagram skematis dari produk tersebut:
Kita dapat melihat bahwa konsensus yang dicapai oleh seluruh sistem sepenuhnya off-chain, yang merupakan inti dari paradigma konsensus penyimpanan. Ini meninggalkan sistem konsensus node yang khas dari blockchain, membebaskan lapisan eksekusi dari komunikasi konsensus yang memberatkan dan proses konfirmasi. Ini memungkinkannya berfungsi secara efisien sebagai server tunggal, sehingga mencapai TPS dan efektivitas biaya yang hampir tidak terbatas. Aspek ini sangat mirip dengan Rollups, tetapi SCP (Storage Consensus Paradigm) mengambil jalur yang berbeda dari Rollups. SCP mencoba beralih dari kasus penggunaan khusus penskalaan ke mode transisi baru dari Web2 ke Web3. Koordinator tersebut adalah server, tetapi ini tidak berarti bahwa Koordinator dapat bertindak sewenang-wenang. Mirip dengan sequencer di Rollups, setelah batch mengirimkan data asli dari pengguna di Arweave, siapa pun dapat menjalankan program Detektor untuk memverifikasi dan membandingkannya dengan status yang dikembalikan oleh Koordinator. Dalam beberapa hal, ini mirip dengan pendekatan aplikasi tipe prasasti. Dalam arsitektur ini, server atau database terpusat tidak menimbulkan tantangan mendasar. Ini adalah poin lain dari paradigma SCP: ia memisahkan konsep "sentralisasi" dan "entitas tunggal" – dalam sistem tanpa kepercayaan, dapat ada komponen terpusat, bahkan komponen inti, tanpa mempengaruhi keseluruhan ketidakpercayaan sistem.
Kita dapat berteriak slogan ini: 'Generasi berikutnya infrastruktur tanpa kepercayaan tidak harus bergantung pada protokol konsensus, tetapi seharusnya menjadi sistem sumber terbuka dengan jaringan node Peer-to-Peer (P2P).' Tujuan asli dari penemuan dan penggunaan blockchain adalah untuk mencapai desentralisasi, konsistensi ledger, ketahanan terhadap perubahan, dan pelacakan, sebagaimana dijelaskan secara eksplisit dalam whitepaper Bitcoin. Namun, setelah Ethereum, apakah itu solusi perluasan rantai publik lama, Rollups, atau blockchain modular, ada pemikiran yang tetap: apa yang kita ciptakan harus menjadi blockchain (terdiri dari protokol konsensus node) atau sesuatu seperti Rollup (yang tampaknya merupakan rantai dengan struktur data blockchain, tetapi tanpa pertukaran pesan konsensus langsung antara node). Sekarang, di bawah kerangka berdasarkan SCP (Protokol Konsensus Stellar), jelas bahwa bahkan tanpa menjadi blockchain, mungkin untuk mencapai desentralisasi, konsistensi ledger, ketahanan terhadap perubahan, dan pelacakan, asalkan ada lebih banyak detail implementasi eksplisit.
Lapisan eksekusi sangat penting dalam seluruh sistem karena bertanggung jawab atas proses komputasi sistem dan menentukan jenis aplikasi yang dapat berjalan di sistem.
Secara teoritis, lingkungan eksekusi di lapisan eksekusi dapat mengambil bentuk apa pun, dengan kemungkinan tak terbatas, tergantung pada bagaimana para pengembang proyek memposisikan proyek mereka:
Pertukaran. Menggunakan SCP, seseorang dapat membangun pertukaran publik, transparan dengan tingkat Transaksi Per Detik (TPS) tinggi, menggabungkan fitur cepat dan tanpa biaya dari Bursa Terpusat (CEX) dan desentralisasi Bursa Terdesentralisasi (DEX). Di sini, perbedaan antara CEX dan DEX menjadi kabur.
Jaringan Pembayaran. Mirip dengan Alipay, PayPal, dll.
Mesin Virtual/Blockchain yang Mendukung Program/Kontrak yang Dapat Dimuat. Setiap pengembang dapat mendeploy aplikasi apa pun di atasnya, berbagi semua data pengguna dengan program lain dan beroperasi sesuai instruksi pengguna.
Pola desain SCP, yang mendukung setiap lingkungan eksekusi, memiliki keunggulan uniknya: tidak perlu bergantung pada komponen-komponen dengan bagasi sejarah, terutama konsep seperti 'abstraksi akun' yang unik bagi komunitas Ethereum. Bagi SCP, konsep abstraksi akun secara inheren tidak diperlukan. Dalam arsitektur SCP, tidak ada konsep abstraksi akun—Anda dapat dengan bebas mengadopsi akun standar Web2 dan akun blockchain, dll. Dari sudut pandang ini, banyak kasus penggunaan Web2 yang matang tidak perlu dipikir ulang dan dibangun ulang untuk langsung dapat diterapkan pada SCP. Aspek ini mungkin menjadi keunggulan SCP dibandingkan dengan Rollups.
Sistem akun telah disebutkan di atas, dan pembaca yang peka mungkin telah memperhatikan bahwa sementara SCP (Stellar Consensus Protocol) dapat memanfaatkan sistem akun Web2, menggunakannya apa adanya tampak bermasalah. Hal ini karena seluruh sistem benar-benar transparan! Langsung menerapkan model interaksi pengguna-server dari Web2 mengakibatkan masalah keamanan serius, membuat sistem tersebut sama sekali tidak aman. Mari kita tinjau bagaimana model server-pengguna tradisional bekerja:
Login Pengguna : Pengguna memasukkan nama pengguna dan kata sandi pada formulir login. Sistem membandingkan hash kata sandi yang telah diproses dengan hash yang disimpan dalam database. Jika kedua hash tersebut cocok, itu menunjukkan bahwa pengguna telah memberikan kata sandi yang benar, dan proses login dilanjutkan.
Otentikasi Operasi : Setelah verifikasi login berhasil, sistem membuat sesi untuk pengguna. Biasanya, informasi sesi disimpan di server, dan server mengirimkan pengenal (seperti cookie atau token) ke browser atau aplikasi pengguna. Selama operasi berikutnya, pengguna tidak perlu lagi memasukkan username dan password secara berulang: browser atau aplikasi menyimpan pengenal cookie dan menyertakannya dalam setiap permintaan, menunjukkan bahwa mereka memiliki izin server yang terkait dengan cookie tersebut.
Registrasi Akun: Pada kenyataannya, tidak ada proses registrasi akun, ataupun sistem nama pengguna-kata sandi. Akun (alamat) tidak perlu diregistrasi; mereka ada secara inheren, dan siapa pun yang mengendalikan kunci privat mengendalikan akun tersebut. Kunci privat dihasilkan secara acak secara lokal oleh dompet dan tidak melibatkan proses online.
Login Pengguna: Menggunakan blockchain tidak memerlukan login. Sebagian besar dApps tidak memiliki proses login tetapi terhubung ke dompet sebagai gantinya. Beberapa dApps, setelah terhubung ke dompet, mungkin memerlukan pengguna untuk menandatangani verifikasi untuk memastikan bahwa mereka benar-benar memiliki kunci pribadi, daripada hanya mengirimkan alamat dompet ke frontend.
Otentikasi Operasi: Pengguna langsung mengirimkan data yang ditandatangani ke node. Setelah divalidasi, node-node tersebut menyebarkan transaksi ke seluruh jaringan blockchain. Setelah operasi dikonfirmasi oleh konsensus jaringan blockchain, operasi tersebut difinalisasi.
Perbedaan antara kedua mode ini disebabkan oleh faktor simetris dan asimetris. Dalam arsitektur server-pengguna, kedua belah pihak memegang rahasia yang sama. Dalam arsitektur pengguna-blockchain, hanya pengguna yang memegang rahasia. Meskipun lapisan eksekusi SCP (Platform Kontrak Pintar) mungkin bukan blockchain, semua data perlu disinkronkan ke lapisan DA (Ketersediaan Data) yang dapat dilihat secara publik. Oleh karena itu, metode verifikasi login dan operasi SCP harus asimetris. Namun, untuk menghindari tindakan yang rumit seperti mengelola kunci pribadi dan menggunakan dompet, yang mungkin menghambat adopsi luas karena pengalaman pengguna yang buruk, ada permintaan kuat untuk login otentikasi pihak ketiga tradisional ID-sandi atau OAuth dalam aplikasi yang dibangun di SCP. Jadi, bagaimana kita menggabungkan keduanya? Karena sifat asimetris kriptografi dan bukti pengetahuan nol, saya membayangkan dua solusi yang mungkin:
Terlepas dari metode yang digunakan, keduanya lebih mahal dalam hal pengembangan dan operasi dibanding metode tradisional, namun ini adalah harga yang perlu dibayar untuk desentralisasi. Tentu saja, jika proyek tidak menganggap desentralisasi ekstrim perlu, atau memiliki tonggak berbeda pada tahap pengembangan yang berbeda, memungkinkan untuk melanjutkan tanpa desain tersebut, karena desentralisasi tidak hitam putih tetapi ada dalam area abu-abu.
Masalah transparansi yang disebutkan di atas tidak hanya memengaruhi paradigma interaksi pengguna tetapi juga memengaruhi data pengguna. Data pengguna secara langsung terpapar. Meskipun ini bukan masalah dalam blockchain, hal ini tidak dapat diterima dalam beberapa aplikasi. Oleh karena itu, pengembang juga dapat membangun sistem transaksi pribadi.
Bagaimana lapisan pelaksanaan mengenakan biaya adalah titik minat lainnya. Mengirimkan data ke lapisan Ketersediaan Data (DA) juga menimbulkan biaya, termasuk operasi servernya sendiri. Tujuan utama mengenakan biaya gas dalam blockchain tradisional adalah untuk mencegah pengguna spamming jaringan dengan transaksi berlebihan, dengan penataan transaksi berdasarkan biaya gas menjadi sekunder. Di Web2, kekhawatiran serupa tidak ada, hanya konsep dasar seperti banjir dan serangan DDoS. Lapisan pelaksanaan dapat menyesuaikan berbagai strategi pengisian, seperti benar-benar gratis atau sebagian dikenakan biaya, atau mendapatkan keuntungan dari kegiatan lain seperti Nilai Ekstraktabel Maksimal (MEV), yang sudah sangat matang dalam sequencer, dan kegiatan pasar.
Lapisan pelaksanaan tidak memiliki ketahanan sensorship secara teori dapat menolak transaksi pengguna secara tak terbatas. Dalam Rollups, ketahanan terhadap sensorship dapat dipastikan melalui fungsi agregasi wajib dari kontrak L1, sementara sidechains atau public chains adalah jaringan blockchain terdistribusi lengkap, membuat sensorship sulit. Saat ini, belum ada solusi yang jelas untuk mengatasi isu ketahanan sensorship, yang merupakan masalah dalam paradigma SCP.
Lapisan ini terdiri dari node yang terhubung secara longgar yang tidak secara aktif membentuk jaringan, sehingga tidak sepenuhnya merupakan lapisan konsensus, tetapi hanya menegaskan keadaan lapisan eksekusi saat ini ke dunia luar (seperti pengguna). Misalnya, jika Anda meragukan status operasional node ini, Anda dapat mengunduh klien detektor mereka, yang menjalankan kode program yang sama dengan koordinator. Namun, mirip dengan Rollups, karena data dikirimkan dalam batch, status yang dikembalikan oleh lapisan eksekusi kepada pengguna selalu lebih mutakhir daripada pada lapisan DA. Ini melibatkan masalah pra-konfirmasi: lapisan eksekusi memberi pengguna pra-konfirmasi, hasil finalitas lunak, karena mereka belum diserahkan ke lapisan DA; sementara lapisan konsensus memberikan finalitas yang sulit. Pengguna mungkin tidak terlalu khawatir tentang hal ini, tetapi untuk aplikasi seperti jembatan lintas rantai, finalitas yang sulit harus dipatuhi. Misalnya, sistem setoran dan penarikan bursa tidak mempercayai siaran data off-chain oleh sequencer Rollup; mereka menunggu data ini ada di Ethereum sebelum diterima. Selain mengkonfirmasi hasil, lapisan konsensus juga memainkan peran penting sebagai redundansi bencana untuk lapisan eksekusi. Jika lapisan eksekusi secara permanen berhenti bekerja atau bertindak jahat, secara teoritis setiap lapisan konsensus dapat mengambil alih pekerjaan lapisan eksekusi dan menerima permintaan pengguna. Jika situasi yang parah seperti itu terjadi, komunitas harus memilih node yang stabil dan andal sebagai server lapisan eksekusi.
Karena SCP bukan Rollup, ia tidak dapat mencapai penarikan tanpa kepercayaan seperti lapisan penyelesaian penarikan Rollup, yang didasarkan sepenuhnya pada kriptografi dan kode kontrak pintar tanpa intervensi manual. Tingkat keamanan jembatan lintas SCP sama dengan jembatan lintas sisi atau pihak ketiga, yang bergantung pada manajer multi-tanda tangan yang diotorisasi untuk melepaskan aset, dikenal sebagai mode witness.
Membuat jembatan saksi seterdesentralisasi mungkin adalah topik penelitian untuk banyak jembatan lintas rantai. Karena keterbatasan ruang, ini tidak akan diuraikan di sini. Platform SCP yang dirancang dengan baik dalam praktiknya juga harus memiliki mitra multi-tanda tangan jembatan terdesentralisasi yang memiliki reputasi baik. Beberapa orang mungkin bertanya mengapa SCP tidak menggunakan rantai dengan kontrak pintar sebagai lapisan DA? Ini akan memungkinkan lapisan penyelesaian tanpa kepercayaan berdasarkan kontrak. Dalam jangka panjang, mengatasi beberapa kesulitan teknis, jika lapisan DA ditempatkan pada Ethereum atau lapisan DA yang diaktifkan kontrak lainnya dan kontrak verifikasi yang sesuai dapat dibangun, SCP juga dapat mencapai keamanan penyelesaian yang sama dengan Rollup, tanpa perlu multi-tanda tangan.
Ethereum tidak dirancang khusus untuk penyimpanan data, dan dibandingkan dengan blockchain yang didedikasikan sepenuhnya untuk penyimpanan data, Ethereum cukup mahal. Untuk paradigma SCP, biaya penyimpanan yang cukup rendah atau tetap sangat penting. Hanya dengan cara itu bisa mendukung throughput tingkat Web2.
Mengembangkan sistem bukti sangat sulit karena, dalam SCP, seseorang dapat mensimulasikan tidak hanya EVM (Ethereum Virtual Machine) tetapi juga mengimplementasikan logika apa pun. Mengingat kondisi saat ini dari proyek seperti Optimism, di mana bukti penipuan mereka masih belum diluncurkan, dan kompleksitas pengembangan zkEVM (zero-knowledge Ethereum Virtual Machine), seseorang dapat membayangkan kesulitan besar dalam mengimplementasikan berbagai sistem bukti di Ethereum.
Oleh karena itu, solusi Rollup hanya lebih memungkinkan secara praktis dalam keadaan tertentu. Jika Anda berencana untuk menerapkan sistem yang lebih luas dan terbuka, menjauh dari kerangka EVM untuk mengintegrasikan lebih banyak fitur Web2, maka pendekatan Ethereum Rollup tidak cocok. SCP bukan hanya rencana ekspansi untuk blockchain publik tertentu, tetapi arsitektur platform komputasi Web3 yang lebih besar. Oleh karena itu, jelas tidak perlu mengikuti pendekatan Ethereum Layer2.
Pengantar:
Artikel ini memberikan pengantar yang progresif terhadap paradigma desain infrastruktur Web3 yang agak tidak konvensional: Paradigma Konsensus Berbasis Penyimpanan (SCP). Model desain ini secara signifikan berbeda dari solusi blockchain modular mainstream seperti Ethereum Rollups dalam teori. Namun, ini menunjukkan tingkat kelayakan yang tinggi dalam hal kesederhanaan dalam implementasi dan integrasi dengan platform Web2. SCP tidak bermaksud untuk membatasi dirinya pada jalan yang sempit dari realisasi seperti Rollups. Sebaliknya, tujuannya adalah mengadopsi kerangka yang lebih luas dan terbuka untuk menggabungkan platform Web2 dengan infrastruktur Web3. Pendekatan ini dapat dianggap sebagai sangat imajinatif dan inovatif.
Mari kita bayangkan solusi penskalaan blockchain publik dengan karakteristik berikut:
Ini memiliki kecepatan yang sebanding dengan aplikasi atau pertukaran Web2 tradisional, melampaui jauh setiap blockchain publik, Layer 2 (L2), rollups, sidechains, dll.
Tidak ada biaya gas, dan biaya penggunaan hampir nol.
Keamanan keuangan tinggi, melebihi fasilitas terpusat seperti bursa, lebih rendah dari Rollups tetapi lebih besar dari atau sama dengan sidechains.
Pengalaman pengguna yang identik dengan Web2, tanpa memerlukan pengetahuan tentang kunci publik dan pribadi blockchain, dompet, infrastruktur, dll.
Solusi seperti ini memang sangat menggembirakan: di satu sisi, secara esensial telah mencapai puncak dalam hal penskalaan; di sisi lain, ia meletakkan dasar yang kokoh untuk adopsi massal Web3, pada dasarnya menjembatani kesenjangan antara pengalaman pengguna Web2 dan Web3. Namun, sepertinya kita memiliki sedikit solusi komprehensif seperti ini, karena diskusi dan praktik utama memang terlalu sedikit.
Kami menggunakan topik yang terkenal tentang penskalaan sebagai pengantar di atas, tetapi SCP tidak terbatas pada kasus penggunaan penskalaan. Inspirasi desainnya memang berasal dari solusi penskalaan dan diskusi komunitas blockchain publik seperti Bitcoin dan Ethereum. Visi dan aplikasi praktisnya adalah untuk membangun generasi baru infrastruktur tanpa kepercayaan, bahkan platform komputasi yang tidak didasarkan pada struktur blockchain.
Secara umum, SCP, seperti yang disebutkan oleh komunitas Ethereum dan Celestia, memiliki berbagai modul seperti lapisan ketersediaan data, lapisan eksekusi, lapisan konsensus, dan lapisan penyelesaian.
Lapis Ketersediaan Data: Ditangani oleh blockchain publik yang diakui luas dan telah diuji dengan baik, atau fasilitas penyimpanan yang berfungsi sebagai lapis ketersediaan data, seperti Ethereum, Arweave, Celestia, dll.
Lapisan Pelaksanaan: Sebuah server, digunakan untuk menerima transaksi pengguna dan menjalankannya, sambil juga mengirimkan data transaksi yang ditandatangani secara berkelompok ke lapisan DA, mirip dengan sequencer dalam Rollups. Namun, lapisan pelaksanaan tidak selalu memerlukan struktur rantai gaya blockchain; dapat sepenuhnya menjadi sistem database Web2 + komputasi, tetapi seluruh sistem komputasi harus sumber terbuka, dengan transparansi.
Lapisan Konsensus: Terdiri dari sekelompok node yang menarik data yang dikirimkan ke lapisan DA oleh lapisan eksekusi dan menggunakan algoritma yang sama dengan lapisan eksekusi untuk memproses data ini, mengkonfirmasi apakah output dari lapisan eksekusi benar dan dapat berfungsi sebagai redundansi pemulihan bencana untuk lapisan eksekusi. Pengguna juga dapat membaca data yang dikembalikan oleh node lapisan konsensus untuk memastikan tidak ada perilaku penipuan di lapisan eksekusi.
Lapis Penyelesaian: Terdiri dari sekelompok node dan kontrak atau alamat di rantai lain, bertanggung jawab atas penanganan deposit pengguna ke SCP, atau penarikan dari SCP, agak mirip dengan operasi jembatan lintas-rantai. Node lapis penyelesaian mengendalikan fungsi penarikan alamat deposit melalui kontrak multisig atau alamat berbasis TSS. Untuk deposit, pengguna mentransfer aset ke alamat yang ditentukan di rantai mereka; untuk penarikan, mereka mengirim permintaan, dan setelah node lapis penyelesaian membaca data, mereka melepaskan aset melalui multisig atau TSS. Tingkat keamanan lapis penyelesaian bergantung pada mekanisme lintas-rantai yang digunakan.
Kita dapat memahami paradigma SCP melalui kerangka berikut. Sebuah produk yang memenuhi kerangka SCP dapat memiliki fitur utama seperti deposito, transfer, penarikan, tukar, dll., dan dapat diperluas lebih lanjut. Berikut adalah diagram skematis dari produk tersebut:
Kita dapat melihat bahwa konsensus yang dicapai oleh seluruh sistem sepenuhnya off-chain, yang merupakan inti dari paradigma konsensus penyimpanan. Ini meninggalkan sistem konsensus node yang khas dari blockchain, membebaskan lapisan eksekusi dari komunikasi konsensus yang memberatkan dan proses konfirmasi. Ini memungkinkannya berfungsi secara efisien sebagai server tunggal, sehingga mencapai TPS dan efektivitas biaya yang hampir tidak terbatas. Aspek ini sangat mirip dengan Rollups, tetapi SCP (Storage Consensus Paradigm) mengambil jalur yang berbeda dari Rollups. SCP mencoba beralih dari kasus penggunaan khusus penskalaan ke mode transisi baru dari Web2 ke Web3. Koordinator tersebut adalah server, tetapi ini tidak berarti bahwa Koordinator dapat bertindak sewenang-wenang. Mirip dengan sequencer di Rollups, setelah batch mengirimkan data asli dari pengguna di Arweave, siapa pun dapat menjalankan program Detektor untuk memverifikasi dan membandingkannya dengan status yang dikembalikan oleh Koordinator. Dalam beberapa hal, ini mirip dengan pendekatan aplikasi tipe prasasti. Dalam arsitektur ini, server atau database terpusat tidak menimbulkan tantangan mendasar. Ini adalah poin lain dari paradigma SCP: ia memisahkan konsep "sentralisasi" dan "entitas tunggal" – dalam sistem tanpa kepercayaan, dapat ada komponen terpusat, bahkan komponen inti, tanpa mempengaruhi keseluruhan ketidakpercayaan sistem.
Kita dapat berteriak slogan ini: 'Generasi berikutnya infrastruktur tanpa kepercayaan tidak harus bergantung pada protokol konsensus, tetapi seharusnya menjadi sistem sumber terbuka dengan jaringan node Peer-to-Peer (P2P).' Tujuan asli dari penemuan dan penggunaan blockchain adalah untuk mencapai desentralisasi, konsistensi ledger, ketahanan terhadap perubahan, dan pelacakan, sebagaimana dijelaskan secara eksplisit dalam whitepaper Bitcoin. Namun, setelah Ethereum, apakah itu solusi perluasan rantai publik lama, Rollups, atau blockchain modular, ada pemikiran yang tetap: apa yang kita ciptakan harus menjadi blockchain (terdiri dari protokol konsensus node) atau sesuatu seperti Rollup (yang tampaknya merupakan rantai dengan struktur data blockchain, tetapi tanpa pertukaran pesan konsensus langsung antara node). Sekarang, di bawah kerangka berdasarkan SCP (Protokol Konsensus Stellar), jelas bahwa bahkan tanpa menjadi blockchain, mungkin untuk mencapai desentralisasi, konsistensi ledger, ketahanan terhadap perubahan, dan pelacakan, asalkan ada lebih banyak detail implementasi eksplisit.
Lapisan eksekusi sangat penting dalam seluruh sistem karena bertanggung jawab atas proses komputasi sistem dan menentukan jenis aplikasi yang dapat berjalan di sistem.
Secara teoritis, lingkungan eksekusi di lapisan eksekusi dapat mengambil bentuk apa pun, dengan kemungkinan tak terbatas, tergantung pada bagaimana para pengembang proyek memposisikan proyek mereka:
Pertukaran. Menggunakan SCP, seseorang dapat membangun pertukaran publik, transparan dengan tingkat Transaksi Per Detik (TPS) tinggi, menggabungkan fitur cepat dan tanpa biaya dari Bursa Terpusat (CEX) dan desentralisasi Bursa Terdesentralisasi (DEX). Di sini, perbedaan antara CEX dan DEX menjadi kabur.
Jaringan Pembayaran. Mirip dengan Alipay, PayPal, dll.
Mesin Virtual/Blockchain yang Mendukung Program/Kontrak yang Dapat Dimuat. Setiap pengembang dapat mendeploy aplikasi apa pun di atasnya, berbagi semua data pengguna dengan program lain dan beroperasi sesuai instruksi pengguna.
Pola desain SCP, yang mendukung setiap lingkungan eksekusi, memiliki keunggulan uniknya: tidak perlu bergantung pada komponen-komponen dengan bagasi sejarah, terutama konsep seperti 'abstraksi akun' yang unik bagi komunitas Ethereum. Bagi SCP, konsep abstraksi akun secara inheren tidak diperlukan. Dalam arsitektur SCP, tidak ada konsep abstraksi akun—Anda dapat dengan bebas mengadopsi akun standar Web2 dan akun blockchain, dll. Dari sudut pandang ini, banyak kasus penggunaan Web2 yang matang tidak perlu dipikir ulang dan dibangun ulang untuk langsung dapat diterapkan pada SCP. Aspek ini mungkin menjadi keunggulan SCP dibandingkan dengan Rollups.
Sistem akun telah disebutkan di atas, dan pembaca yang peka mungkin telah memperhatikan bahwa sementara SCP (Stellar Consensus Protocol) dapat memanfaatkan sistem akun Web2, menggunakannya apa adanya tampak bermasalah. Hal ini karena seluruh sistem benar-benar transparan! Langsung menerapkan model interaksi pengguna-server dari Web2 mengakibatkan masalah keamanan serius, membuat sistem tersebut sama sekali tidak aman. Mari kita tinjau bagaimana model server-pengguna tradisional bekerja:
Login Pengguna : Pengguna memasukkan nama pengguna dan kata sandi pada formulir login. Sistem membandingkan hash kata sandi yang telah diproses dengan hash yang disimpan dalam database. Jika kedua hash tersebut cocok, itu menunjukkan bahwa pengguna telah memberikan kata sandi yang benar, dan proses login dilanjutkan.
Otentikasi Operasi : Setelah verifikasi login berhasil, sistem membuat sesi untuk pengguna. Biasanya, informasi sesi disimpan di server, dan server mengirimkan pengenal (seperti cookie atau token) ke browser atau aplikasi pengguna. Selama operasi berikutnya, pengguna tidak perlu lagi memasukkan username dan password secara berulang: browser atau aplikasi menyimpan pengenal cookie dan menyertakannya dalam setiap permintaan, menunjukkan bahwa mereka memiliki izin server yang terkait dengan cookie tersebut.
Registrasi Akun: Pada kenyataannya, tidak ada proses registrasi akun, ataupun sistem nama pengguna-kata sandi. Akun (alamat) tidak perlu diregistrasi; mereka ada secara inheren, dan siapa pun yang mengendalikan kunci privat mengendalikan akun tersebut. Kunci privat dihasilkan secara acak secara lokal oleh dompet dan tidak melibatkan proses online.
Login Pengguna: Menggunakan blockchain tidak memerlukan login. Sebagian besar dApps tidak memiliki proses login tetapi terhubung ke dompet sebagai gantinya. Beberapa dApps, setelah terhubung ke dompet, mungkin memerlukan pengguna untuk menandatangani verifikasi untuk memastikan bahwa mereka benar-benar memiliki kunci pribadi, daripada hanya mengirimkan alamat dompet ke frontend.
Otentikasi Operasi: Pengguna langsung mengirimkan data yang ditandatangani ke node. Setelah divalidasi, node-node tersebut menyebarkan transaksi ke seluruh jaringan blockchain. Setelah operasi dikonfirmasi oleh konsensus jaringan blockchain, operasi tersebut difinalisasi.
Perbedaan antara kedua mode ini disebabkan oleh faktor simetris dan asimetris. Dalam arsitektur server-pengguna, kedua belah pihak memegang rahasia yang sama. Dalam arsitektur pengguna-blockchain, hanya pengguna yang memegang rahasia. Meskipun lapisan eksekusi SCP (Platform Kontrak Pintar) mungkin bukan blockchain, semua data perlu disinkronkan ke lapisan DA (Ketersediaan Data) yang dapat dilihat secara publik. Oleh karena itu, metode verifikasi login dan operasi SCP harus asimetris. Namun, untuk menghindari tindakan yang rumit seperti mengelola kunci pribadi dan menggunakan dompet, yang mungkin menghambat adopsi luas karena pengalaman pengguna yang buruk, ada permintaan kuat untuk login otentikasi pihak ketiga tradisional ID-sandi atau OAuth dalam aplikasi yang dibangun di SCP. Jadi, bagaimana kita menggabungkan keduanya? Karena sifat asimetris kriptografi dan bukti pengetahuan nol, saya membayangkan dua solusi yang mungkin:
Terlepas dari metode yang digunakan, keduanya lebih mahal dalam hal pengembangan dan operasi dibanding metode tradisional, namun ini adalah harga yang perlu dibayar untuk desentralisasi. Tentu saja, jika proyek tidak menganggap desentralisasi ekstrim perlu, atau memiliki tonggak berbeda pada tahap pengembangan yang berbeda, memungkinkan untuk melanjutkan tanpa desain tersebut, karena desentralisasi tidak hitam putih tetapi ada dalam area abu-abu.
Masalah transparansi yang disebutkan di atas tidak hanya memengaruhi paradigma interaksi pengguna tetapi juga memengaruhi data pengguna. Data pengguna secara langsung terpapar. Meskipun ini bukan masalah dalam blockchain, hal ini tidak dapat diterima dalam beberapa aplikasi. Oleh karena itu, pengembang juga dapat membangun sistem transaksi pribadi.
Bagaimana lapisan pelaksanaan mengenakan biaya adalah titik minat lainnya. Mengirimkan data ke lapisan Ketersediaan Data (DA) juga menimbulkan biaya, termasuk operasi servernya sendiri. Tujuan utama mengenakan biaya gas dalam blockchain tradisional adalah untuk mencegah pengguna spamming jaringan dengan transaksi berlebihan, dengan penataan transaksi berdasarkan biaya gas menjadi sekunder. Di Web2, kekhawatiran serupa tidak ada, hanya konsep dasar seperti banjir dan serangan DDoS. Lapisan pelaksanaan dapat menyesuaikan berbagai strategi pengisian, seperti benar-benar gratis atau sebagian dikenakan biaya, atau mendapatkan keuntungan dari kegiatan lain seperti Nilai Ekstraktabel Maksimal (MEV), yang sudah sangat matang dalam sequencer, dan kegiatan pasar.
Lapisan pelaksanaan tidak memiliki ketahanan sensorship secara teori dapat menolak transaksi pengguna secara tak terbatas. Dalam Rollups, ketahanan terhadap sensorship dapat dipastikan melalui fungsi agregasi wajib dari kontrak L1, sementara sidechains atau public chains adalah jaringan blockchain terdistribusi lengkap, membuat sensorship sulit. Saat ini, belum ada solusi yang jelas untuk mengatasi isu ketahanan sensorship, yang merupakan masalah dalam paradigma SCP.
Lapisan ini terdiri dari node yang terhubung secara longgar yang tidak secara aktif membentuk jaringan, sehingga tidak sepenuhnya merupakan lapisan konsensus, tetapi hanya menegaskan keadaan lapisan eksekusi saat ini ke dunia luar (seperti pengguna). Misalnya, jika Anda meragukan status operasional node ini, Anda dapat mengunduh klien detektor mereka, yang menjalankan kode program yang sama dengan koordinator. Namun, mirip dengan Rollups, karena data dikirimkan dalam batch, status yang dikembalikan oleh lapisan eksekusi kepada pengguna selalu lebih mutakhir daripada pada lapisan DA. Ini melibatkan masalah pra-konfirmasi: lapisan eksekusi memberi pengguna pra-konfirmasi, hasil finalitas lunak, karena mereka belum diserahkan ke lapisan DA; sementara lapisan konsensus memberikan finalitas yang sulit. Pengguna mungkin tidak terlalu khawatir tentang hal ini, tetapi untuk aplikasi seperti jembatan lintas rantai, finalitas yang sulit harus dipatuhi. Misalnya, sistem setoran dan penarikan bursa tidak mempercayai siaran data off-chain oleh sequencer Rollup; mereka menunggu data ini ada di Ethereum sebelum diterima. Selain mengkonfirmasi hasil, lapisan konsensus juga memainkan peran penting sebagai redundansi bencana untuk lapisan eksekusi. Jika lapisan eksekusi secara permanen berhenti bekerja atau bertindak jahat, secara teoritis setiap lapisan konsensus dapat mengambil alih pekerjaan lapisan eksekusi dan menerima permintaan pengguna. Jika situasi yang parah seperti itu terjadi, komunitas harus memilih node yang stabil dan andal sebagai server lapisan eksekusi.
Karena SCP bukan Rollup, ia tidak dapat mencapai penarikan tanpa kepercayaan seperti lapisan penyelesaian penarikan Rollup, yang didasarkan sepenuhnya pada kriptografi dan kode kontrak pintar tanpa intervensi manual. Tingkat keamanan jembatan lintas SCP sama dengan jembatan lintas sisi atau pihak ketiga, yang bergantung pada manajer multi-tanda tangan yang diotorisasi untuk melepaskan aset, dikenal sebagai mode witness.
Membuat jembatan saksi seterdesentralisasi mungkin adalah topik penelitian untuk banyak jembatan lintas rantai. Karena keterbatasan ruang, ini tidak akan diuraikan di sini. Platform SCP yang dirancang dengan baik dalam praktiknya juga harus memiliki mitra multi-tanda tangan jembatan terdesentralisasi yang memiliki reputasi baik. Beberapa orang mungkin bertanya mengapa SCP tidak menggunakan rantai dengan kontrak pintar sebagai lapisan DA? Ini akan memungkinkan lapisan penyelesaian tanpa kepercayaan berdasarkan kontrak. Dalam jangka panjang, mengatasi beberapa kesulitan teknis, jika lapisan DA ditempatkan pada Ethereum atau lapisan DA yang diaktifkan kontrak lainnya dan kontrak verifikasi yang sesuai dapat dibangun, SCP juga dapat mencapai keamanan penyelesaian yang sama dengan Rollup, tanpa perlu multi-tanda tangan.
Ethereum tidak dirancang khusus untuk penyimpanan data, dan dibandingkan dengan blockchain yang didedikasikan sepenuhnya untuk penyimpanan data, Ethereum cukup mahal. Untuk paradigma SCP, biaya penyimpanan yang cukup rendah atau tetap sangat penting. Hanya dengan cara itu bisa mendukung throughput tingkat Web2.
Mengembangkan sistem bukti sangat sulit karena, dalam SCP, seseorang dapat mensimulasikan tidak hanya EVM (Ethereum Virtual Machine) tetapi juga mengimplementasikan logika apa pun. Mengingat kondisi saat ini dari proyek seperti Optimism, di mana bukti penipuan mereka masih belum diluncurkan, dan kompleksitas pengembangan zkEVM (zero-knowledge Ethereum Virtual Machine), seseorang dapat membayangkan kesulitan besar dalam mengimplementasikan berbagai sistem bukti di Ethereum.
Oleh karena itu, solusi Rollup hanya lebih memungkinkan secara praktis dalam keadaan tertentu. Jika Anda berencana untuk menerapkan sistem yang lebih luas dan terbuka, menjauh dari kerangka EVM untuk mengintegrasikan lebih banyak fitur Web2, maka pendekatan Ethereum Rollup tidak cocok. SCP bukan hanya rencana ekspansi untuk blockchain publik tertentu, tetapi arsitektur platform komputasi Web3 yang lebih besar. Oleh karena itu, jelas tidak perlu mengikuti pendekatan Ethereum Layer2.