Pengantar

Ketersediaan data adalah konsep penting dalam teknologi blockchain. Ini memastikan bahwa informasi yang diperlukan untuk memfasilitasi validasi dapat diakses oleh semua node dengan memastikan semua peserta jaringan memiliki akses ke data transaksi kritis yang diperlukan untuk verifikasi blok. Ini memainkan peran penting dalam menjaga integritas dan keandalan seluruh sistem terdesentralisasi.

Apa itu Ketersediaan Data dalam Blockchain?

Ketersediaan data dalam blockchain berkaitan dengan aksesibilitas dan keandalan data transaksi yang disimpan di jaringan blockchain. Ini memastikan bahwa semua peserta dalam jaringan memiliki akses ke data yang diperlukan untuk memverifikasi transaksi dan menjaga integritas sistem, pada dasarnya menjamin bahwa informasi yang diperlukan untuk validasi dapat diakses oleh semua simpul jaringan, bahkan dalam menghadapi keterbatasan sumber daya atau tantangan skalabilitas.

Dengan kata lain, ketersediaan data menjamin bahwa setiap peserta dalam ekosistem blockchain memiliki akses ke informasi lengkap dan akurat yang diperlukan untuk memvalidasi transaksi dan memastikan konsistensi dan kehandalan jaringan.

Peran Ketersediaan Data dalam Jaringan Blockchain

Dalam jaringan terdesentralisasi, seperti blockchain, tidak ada entitas tunggal yang mengontrol seluruh kumpulan data. Sebaliknya, data didistribusikan di sejumlah node, dan setiap node secara independen memverifikasi validitas transaksi berdasarkan data yang tersedia.

Tanpa mekanisme ketersediaan data, integritas seluruh ekosistem blockchain terganggu, dan peserta tidak dapat memvalidasi transaksi secara akurat, menyebabkan keruntuhan kepercayaan dan keandalan dalam jaringan.

Dengan memastikan akses ke data inti nya, jaringan blockchain memungkinkan peserta untuk memverifikasi transaksi secara independen tanpa harus bergantung pada otoritas pusat untuk mengatur proses. Desentralisasi ini memupuk kepercayaan di antara peserta jaringan, karena mereka dapat yakin bahwa data transaksi transparan dan tidak dapat diubah.

Ketersediaan data juga meningkatkan keamanan jaringan blockchain dengan mencegah aktivitas penipuan seperti pengeluaran ganda atau manipulasi data. Dengan mengakses riwayat transaksi lengkap, peserta dapat mendeteksi dan menolak transaksi yang tidak valid, memastikan integritas dan kepercayaan jaringan.

Apa saja Tantangan Ketersediaan Data di Blockchain?

Pemendam Data

Penghentian data menawarkan tantangan signifikan terhadap ketersediaan data dalam jaringan blockchain karena, dalam lingkungan terdesentralisasi, setiap peserta diharapkan untuk berkontribusi terhadap kesehatan keseluruhan jaringan dengan berbagi data transaksi secara transparan. Namun, selalu ada risiko bahwa seorang peserta, baik secara tidak sengaja karena kegagalan sistem atau dengan sengaja karena alasan jahat, mungkin menahan data penting. Hal ini bisa menyebabkan inkonsistensi dalam keadaan blockchain dan mengorbankan keandalan jaringan.

Kompromi skalabilitas-keamanan menyajikan tantangan kompleks dalam menjamin ketersediaan. Jaringan Blockchain sering bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas untuk mengatasi volume transaksi yang meningkat dan meningkatkan throughput. Namun, solusi scaling dapat secara tidak sengaja memperkenalkan kerentanan yang mengancam keamanan jaringan.

Sebagai contoh, peningkatan ukuran blok atau throughput transaksi mungkin mengurangi waktu yang tersedia bagi node untuk memvalidasi transaksi secara menyeluruh, yang pada gilirannya, bisa berpotensi berbalik dan memungkinkan pelaku jahat untuk memanipulasi keadaan blockchain. Menemukan keseimbangan antara skalabilitas dan keamanan adalah hal penting untuk mempertahankan ketersediaan data yang kuat sambil mengakomodasi pertumbuhan jaringan.

Keterbatasan Teknis dan Infrastruktur

Keterbatasan teknis dan infrastruktur mungkin menghambat pencapaian ketersediaan data yang optimal dalam blockchain. Misalnya, kapasitas node individu untuk menyimpan dan mentransmisikan volume data besar sangat ditentukan oleh masalah skalabilitas jaringan. Ini berarti bahwa jika jaringan dan perangkat keras tidak dapat mendukung transfer data yang mudah dan cepat, itu bisa menjadi masalah.

Beberapa isu dalam hal ini adalah pembatasan bandwidth, kapasitas penyimpanan terbatas, dan kekuatan pemrosesan node, terutama di jaringan dengan volume transaksi tinggi.

Saat data transaksi bertambah seiring berjalannya waktu, memastikan aksesibilitasnya menjadi semakin menantang, terutama bagi node-node dengan sumber daya terbatas. Mengatasi keterbatasan teknis dan infrastruktur ini sangat penting untuk meningkatkan kehandalan dan aksesibilitas data blockchain.

Pendekatan Modular dan Masalah Interoperabilitas

Mengadopsi pendekatan modular dalam desain blockchain memperkenalkan beberapa kompleksitas tambahan terkait ketersediaan data. Hal itu terjadi karena arsitektur modular memisahkan ketersediaan data dari fungsi blockchain lainnya, seperti eksekusi dan konsensus, untuk meningkatkan fleksibilitas dan skalabilitas. Namun, pemisahan ini mempersulit desain sistem dan operasi, memerlukan integrasi yang hati-hati dari modul-modul yang berbeda untuk menjaga keselarasan dan efisiensi secara keseluruhan.

Masalah interoperabilitas semakin sering muncul seiring dengan evolusi teknologi blockchain, menyebabkan munculnya jaringan dan solusi lain dengan pendekatan yang bervariasi terhadap ketersediaan data. Sementara keragaman membantu mendorong inovasi, itu juga menantang untuk memastikan interaksi yang lancar dan pertukaran data antara sistem. Dengan demikian, upaya standardisasi diperlukan untuk mengatasi tantangan interoperabilitas serta menetapkan protokol standar untuk ketersediaan data di berbagai blockchain yang berbeda.

Memastikan Ketersediaan Data

Layer Ketersediaan Data (DALs) sangat penting, terutama saat menyangkut memastikan aksesibilitas dan keandalan data di jaringan blockchain. Solusi-solusi ini dirancang untuk mengatasi tantangan yang terkait dengan ketersediaan dengan menyediakan mekanisme untuk menyimpan dan mengambil data blockchain.

DALs beroperasi baik on-chain maupun off-chain dan bertanggung jawab untuk memisahkan tugas membuat data tersedia dari fungsi blockchain lainnya, seperti eksekusi dan konsensus. Dengan mencabut ketergantungan ketersediaan data, mereka dapat meningkatkan skalabilitas dan efisiensi jaringan sambil menjaga integritas data.

DALs memastikan penyimpanan dan aksesibilitas data blockchain yang dapat diandalkan, bahkan saat menghadapi kegagalan node atau gangguan jaringan. Solusi-solusi ini menggunakan teknik-teknik canggih, seperti pengkodean penghapusan, data sharding, dan bentuk-bentuk partisi data lainnya, untuk mendistribusikan dan menyimpan data di sejumlah node.

Erasure Coding dan Sampel Ketersediaan Data

Erasure coding digunakan dalam solusi ketersediaan data untuk meningkatkan ketahanan dan aksesibilitas data. Ini melibatkan memecah data menjadi fragmen yang lebih kecil, menambahkan redundansi melalui data paritas, dan mendistribusikan fragmen ini di seluruh node penyimpanan. Pada kegagalan node atau kehilangan data, erasure coding memungkinkan merekonstruksi data asli dari potongan yang tersedia, memastikan ketersediaan dan integritas data.

DAS memungkinkan node untuk memilih bagian data blockchain daripada memverifikasi seluruh kumpulan data. Dengan menganalisis sampel-sampel ini, node dapat secara probabilistik memverifikasi ketersediaan dan kevalidan seluruh kumpulan data, mengurangi persyaratan komputasi dan bandwidth untuk verifikasi data.

Komite Ketersediaan Data (DACs)

Komite Ketersediaan Data (DAC) adalah kelompok-kelompok khusus dari node-node terpercaya yang bertanggung jawab untuk memastikan ketersediaan dan aksesibilitas data blockchain, khususnya dalam solusi penskalaan off-chain. Komite-komite ini memainkan peran penting dalam memverifikasi bahwa data - seperti transaksi atau perubahan status - disimpan dengan benar dan dapat diakses oleh peserta jaringan.

DAC beroperasi secara independen dari jaringan blockchain utama. Biasanya terdiri dari sekelompok peserta terdesentralisasi, dipilih berdasarkan kriteria kepercayaan tertentu atau melalui proses seleksi terdesentralisasi untuk mencegah titik-titik kegagalan atau kontrol pusat.

Para peserta ini sangat berguna dalam solusi penskalaan lapisan 2, seperti rollups, di mana mereka membantu mengelola data yang terkait dengan komputasi di luar rantai. Dengan memastikan ketersediaan data di berbagai lapisan jaringan blockchain, DACs berkontribusi dalam menjaga efisiensi, kecepatan, dan keandalan jaringan secara keseluruhan.

Aplikasi dan Implikasi Dunia Nyata

Mengenai verifikasi blok dalam jaringan blockchain, ketersediaan data sangat penting untuk verifikasi blok, yang melibatkan beberapa langkah, termasuk propagasi blok, validasi transaksi, verifikasi header blok, kepatuhan mekanisme konsensus, dan pembaruan blockchain.

Propagasi Blok

Selama penyebaran blok, blok yang baru dibuat disiarkan ke jaringan, sehingga siap digunakan oleh semua node yang berpartisipasi untuk diverifikasi. Setiap node memvalidasi transaksi dalam blok baru, memastikan kepatuhan mereka terhadap aturan jaringan dan ketersediaan data transaksi yang relevan.

Mengenai ketersediaan data, ketika blok yang baru dibuat disiarkan ke jaringan. Jika data tidak tersedia secara langsung untuk semua node yang berpartisipasi, hal ini dapat menunda penyebaran blok dan menghambat proses verifikasi. Node-node harus mengakses data blok lengkap untuk memulai proses verifikasi dengan segera.

Tanpa data yang tersedia untuk diverifikasi, node-node kesulitan untuk melakukan sinkronisasi dengan jaringan, yang mengakibatkan ketidaksesuaian dan potensi gangguan dalam operasional blockchain.

Validasi Transaksi

Selama validasi transaksi, setiap node memverifikasi kevalidan transaksi dalam blok. Ketersediaan data memastikan bahwa semua data transaksi relevan, termasuk alamat pengirim, tanda tangan digital, dan jumlah transaksi, dapat diakses untuk verifikasi.

Tanpa ketersediaan data yang lengkap, node-node mungkin gagal untuk memvalidasi transaksi dengan tepat, yang dapat mengakibatkan kesalahan atau inkonsistensi potensial dalam riwayat transaksi blockchain. Mekanisme ketersediaan data yang kuat sangat penting untuk memastikan integritas dan keandalan proses validasi transaksi.

Verifikasi header blok

Verifikasi header blok melibatkan pemeriksaan informasi dalam header blok, seperti hash blok sebelumnya, timestamp, dan nonce. Node-node memverifikasi blok sesuai dengan protokol blockchain, mengonfirmasi urutan kronologis dan integritasnya.

Kepatuhan mekanisme konsensus memerlukan node untuk memastikan bahwa blok memenuhi aturan mekanisme konsensus yang digunakan oleh jaringan blockchain. Misalnya, dalam sistem Proof of Work, node memverifikasi apakah hash blok memenuhi target kesulitan yang diperlukan.

Akhirnya, setelah verifikasi berhasil, blok ditambahkan ke blockchain, dan setiap node memperbarui salinan bukunya. Sepanjang proses ini, ketersediaan data sangat penting untuk memastikan bahwa semua informasi yang diperlukan dapat diakses untuk validasi, mencegah manipulasi data, penipuan, atau kerugian.

Sinergi antara Roll Ups dan Lapisan Ketersediaan Data

Rollups adalah solusi penskalaan untuk blockchain seperti Ethereum dan sangat bergantung pada infrastruktur ketersediaan data yang mendasari untuk berfungsi secara efektif. Mereka bertujuan untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan transaksi dengan melakukan transaksi di luar rantai dan memposting data transaksi kembali ke rantai utama untuk konfirmasi.

Sinergi antara rollups dan lapisan ketersediaan data memastikan bahwa data transaksi yang diperlukan untuk validasi dapat diakses dengan mudah. Lapisan ketersediaan data, seperti Data Availability Layers (DALs), menyediakan infrastruktur yang diperlukan untuk menyimpan dan mengambil data transaksi secara efisien.

Untuk peta jalan modular Ethereum, yang memindahkan eksekusi ke rollups, lapisan ketersediaan data memainkan peran penting dalam memastikan transparansi dan verifikasi data transaksi. Keterkaitan antara rollups dan lapisan ketersediaan data sangat penting bagi visi skalabilitas Ethereum, di mana rollups berkontribusi terhadap throughput transaksi. Sebaliknya, lapisan ketersediaan data menjamin ketersediaan dan integritas data transaksi.

Solusi dan Protokol Ketersediaan Data

Beberapa solusi ketersediaan data dan protokol diterapkan dalam jaringan blockchain untuk mengatasi tantangan yang terkait dengan ketersediaan data. Solusi-solusi ini termasuk Celestia, Near DA, EigenLayer, Avail, dan KYVE, antara lain.

Celestia adalah blockchain yang dirancang secara eksplisit untuk menjadi lapisan ketersediaan data (DAL), berfokus pada pengurutan transaksi dan memastikan ketersediaannya. Near DA menawarkan solusi untuk mengkoordinasikan ketersediaan data antara shard dalam lingkungan blockchain yang di-shard. EigenLayer memungkinkan pengguna untuk me-re-stake Ethereum untuk memberikan layanan tambahan, termasuk peningkatan ketersediaan data.

Avail, dalam ekosistem Polygon, menggunakan pengkodean erasure dan Komite Ketersediaan Data untuk menjamin pengambilan data secara efisien. KYVE, meskipun bukan sebuah blockchain, menyediakan penyimpanan data terdesentralisasi yang mengkhususkan diri dalam membuat data yang divalidasi mudah diambil.

Solusi ketersediaan data dan protokol ini meningkatkan skalabilitas, efisiensi, dan keandalan jaringan blockchain dengan memastikan ketersediaan dan integritas data transaksi. Penerapan dan implementasi mereka memainkan peran penting dalam mendukung adopsi yang lebih luas dan keberlanjutan teknologi blockchain di berbagai industri dan kasus penggunaan.

Kesimpulan

Ketersediaan data membantu memfasilitasi verifikasi independen, mempertahankan desentralisasi, dan membangun kepercayaan di antara peserta jaringan.

Ketersediaan data dalam blockchain telah menyaksikan kemajuan signifikan bersamaan dengan tantangan yang persisten. Sementara solusi seperti DALs, pengkodean penghapusan, dan DACs telah berkontribusi untuk meningkatkan ketersediaan data, tantangan seperti penahanan data, keseimbangan antara skalabilitas dan keamanan, dan masalah interoperabilitas terus menimbulkan kekhawatiran.