Proof of Authority (PoA) adalah mekanisme konsensus berizin yang menggunakan identitas sebagai jaminan untuk memberikan transaksi cepat dan menambahkan blok melalui jaringan validator yang diotorisasi dan terpercaya.

Proof of Authority (PoA) adalah algoritma konsensus yang menyajikan alternatif yang dapat diterapkan dan efektif untuk jaringan blockchain, terutama blockchain privat. PoA menggunakan identitas riil untuk memungkinkan validasi dalam blockchain. Mekanisme PoA didasarkan pada sejumlah kecil validator blok, yang memungkinkannya menjadi sistem yang dapat diskalakan.

Identitas dan reputasi dihargai dalam mekanisme konsensus PoA daripada aset kriptografi yang dipertaruhkan dalam PoS atau konsumsi energi dan daya komputasi besar dalam PoW. Mekanisme konsensus PoS dan PoW menggunakan staking dan penambangan masing-masing, untuk memvalidasi transaksi dan menambahkan blok ke blockchain. PoA efektif dalam jaringan di mana pesertanya saling percaya dan saling mengenal satu sama lain.

Selain itu, Gavin Wood, salah satu pendiri blokchain terbesar kedua di dunia, Ethereum, mengusulkan Proof of Authority pada tahun 2015, dan sejak itu menjadi mekanisme konsensus yang menonjol. Usulan ini didorong oleh dua faktor: kebutuhan yang semakin meningkat untuk beralih dari Proof of Work (PoW) yang menghabiskan energi dan kebutuhan untuk mengatasi isu-isu khusus dengan Proof of Stake (PoS). Oleh karena itu, artikel ini membahas PoA, prinsip kerjanya, bagaimana hal itu meningkatkan Proof of Work dan Proof of Stake, serta manfaat dan keterbatasannya.

Blockchain yang Menggunakan Proof of Authority

PoA cocok untuk jaringan dengan tingkat kepercayaan yang tinggi di antara anggotanya, seperti konsorsium blockchain dan jaringan privat. Contohnya adalah:

• Hyperledger Besu, implementasi Ethereum, menyediakan dua opsi PoA, yaitu Clique dan IBFT 2.0.
• PoA juga digunakan oleh tiga Testnet Ethereum: Kovan, Goerli, dan Rinkeby.
• PoA adalah pilihan yang sangat baik untuk sidechain, yang merupakan jenis blockchain yang berjalan paralel dan terkait dengan blockchain induk melalui jembatan dua arah. Contoh bagusnya adalah Jaringan PoA, sebuah sidechain Ethereum publik yang didasarkan pada validator yang telah dipilih sebelumnya dan identitasnya dapat diverifikasi dan publik. Kemudian ada VeChainThor, yang mungkin adalah contoh yang paling terkenal dari jaringan publik yang menggunakan konsensus PoA.

Perbedaan Antara Blockchain Berizin dan Tanpa Izin

Blockchain tanpa izin adalah jaringan terdesentralisasi, terbuka untuk publik, dan siapa pun dengan peralatan yang diperlukan dapat berpartisipasi. Jenis blockchain ini sering digunakan untuk kriptokurensi, seperti Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Avalanche, dll. karena mereka menggunakan mekanisme insentif yang mendorong pengguna untuk mengoperasikan jaringan.

Blockchain yang diizinkan, di sisi lain, bersifat terpusat dan pribadi—semua node harus divalidasi sebelumnya, dan akses jaringan hanya diberikan dengan izin. Contoh dari jenis blockchain ini adalah Hyperledger, Corda, dan Ripple.

Sementara blockchain publik tanpa izin bergantung pada mekanisme konsensus seperti Proof of Work dan Proof of Stake, blockchain berizin memerlukan penggunaan algoritma konsensus alternatif seperti Proof of Authority.

Bagaimana Mekanisme Konsensus Proof of Authority Bekerja

Proof of Authority menggunakan validator yang telah disetujui sebelumnya yang mempertaruhkan identitas dan reputasi sebenarnya untuk memastikan transparansi, prosedur yang mencakup pemilihan validator terpercaya secara acak. Validator adalah node anggota dengan otoritas untuk memvalidasi transaksi dan menambahkan blok ke blockchain, mengikuti proses pada gambar di bawah ini:

Sumber: VeriDoc Global

Validator mengatur transaksi ke dalam blok menggunakan perangkat lunak. Karena prosesnya otomatis, validator tidak perlu terus-menerus memantau perangkat mereka. Itu berarti validator harus selalu menjaga perangkat mereka (situs admin) dalam kondisi kerja yang baik.

Dalam mekanisme PoA, setiap validator memiliki identitas yang berbeda dan juga dapat menjalankan node pengganda untuk setiap identitas untuk menjamin kerjasama konsensus tetap terjaga bahkan jika satu node gagal.

Mekanisme konsensus PoA beroperasi dengan mengikuti langkah-langkah di bawah ini:

• Transaksi diinisiasi oleh pengguna dan kontrak pintar, dan terus-menerus dikirimkan ke jaringan.
• Permintaan transaksi terus-menerus diterima oleh jaringan peer-to-peer validator yang disetujui untuk diterima dalam blok berikutnya.
• Sebuah algoritma menunjuk satu node validator sebagai node primer.
• Node validator utama menyusun transaksi ke dalam blok, mengonfirmasi validitasnya, dan menandatanganinya.
• Validator lain yang disetujui dalam jaringan mengkonfirmasi kevalidan blok node utama.
• Setelah konsensus tercapai, blok baru ditambahkan ke blockchain.

Catatan: Jika node utama gagal menghasilkan blok baru selama putaran, node jujur ​​lainnya akan menandainya sebagai "tidak aktif." Node tidak aktif akan dianggap "aktif" setelah menghasilkan blok baru. Selain itu, jika node validasi memproses transaksi yang bersifat jahat atau curang, node tersebut dapat dilarang atau dihapus dari daftar node validasi, menyebabkan kerusakan reputasi bagi validator yang menjalankannya. Selain itu, validator harus memenuhi serangkaian standar agar dianggap dapat dipercaya.

Syarat dan Ketentuan PoA

Persyaratan dasar berikut harus dipenuhi agar algoritma PoA dapat berfungsi, meskipun pengaturannya dapat berubah tergantung pada lingkungan:

• Konfirmasi Identitas: Identitas asli validator harus dikonfirmasi.
• Kriteria Kelayakan Ketat: Untuk menjadi validator, seorang kandidat harus memenuhi kriteria kelayakan yang ketat seperti standar moral yang baik, tidak memiliki catatan kriminal, dapat dipercaya, dan berkomitmen pada jaringan.
• Proses Seleksi Universal: Proses pemilihan validator harus sama untuk semua peserta, yang merupakan calon validator.

PoA vs. PoW

Proof of Work (PoW) adalah jenis bukti kriptografi di mana satu node (yang disebut sebagai pembuktian) harus menunjukkan kepada node lainnya (para verifikator) bahwa mereka mengeluarkan jumlah daya komputasi tertentu dalam memecahkan hash blok. PoW didasarkan pada jaringan besar komputer yang dijalankan oleh penambang kripto, yang bertanggung jawab atas memverifikasi dan melacak transaksi serta mencetak uang baru.

Kekurangan utama dari PoW adalah konsumsi daya yang besar dan skalabilitas yang terbatas. Ini juga bergantung pada peralatan khusus dan perangkat keras, yang membatasi partisipasi. Keuntungan dari PoA dibandingkan dengan PoW adalah kekurangan-kekurangan tersebut.

PoA vs. PoS

Algoritma konsensus Proof of Stake (PoS) bekerja dengan validator memasang koin mereka untuk memiliki kesempatan menambahkan blok ke rantai dan memvalidasi transaksi. Validator dipilih secara acak berdasarkan jumlah aset yang dipasang daripada bersaing untuk menambahkan blok transaksi ke blockchain seperti yang dilakukan penambang dalam PoW. PoS dianggap sebagai alternatif yang lebih disukai daripada PoW. Ini menawarkan insentif finansial kepada peserta tanpa aktivitas komputasi berintensitas energi dari komputer kuat. Ini juga memungkinkan sharding, yang membuat jaringan blockchain cukup dapat diskalakan.

Meskipun semua keuntungan ini, ada kekurangan signifikan yang sering diabaikan. Diasumsikan bahwa semakin besar kepemilikan seseorang, semakin termotivasi mereka untuk memastikan kesuksesan jaringan. Namun, asumsi ini gagal memperhitungkan fakta bahwa, meskipun kepemilikan yang identik mungkin sama berharganya dalam hal uang, mereka mungkin tidak sama dihargai oleh pemegangnya. Sebagai contoh, terlepas dari jumlah kepemilikan sebenarnya, seorang pengguna yang memiliki 10% dari seluruh hartanya yang ditempatkan dalam sebuah jaringan kemungkinan besar akan jauh lebih berkomitmen pada kesuksesan jaringan tersebut daripada seorang pengguna yang memiliki 1% dari kepemilikannya dipertaruhkan.

Inilah di mana PoA membuat perbaikan. Algoritma PoA didasarkan pada konsep bahwa peserta mempertaruhkan identitas mereka daripada token. Ini berarti bahwa validator adalah entitas yang terkenal yang mempertaruhkan reputasi mereka untuk memvalidasi blok. Modifikasi ini terhadap model PoS menghilangkan kebutuhan untuk mempertimbangkan kemungkinan ketidaksesuaian moneter di antara validator dan memastikan bahwa semua validator sama-sama termotivasi untuk bekerja demi kesuksesan jaringan mereka.

Bagaimana PoA Memperkuat Melawan Serangan Umum di Ruang Kripto

• Serangan 51%:Serangan 51% dalam konsensus PoA memerlukan penyerang untuk mendapatkan kontrol atas 51% simpul jaringan. Hal ini berbeda dengan serangan 51% untuk mekanisme konsensus PoW, di mana penyerang harus memperoleh 51% dari daya komputasi jaringan. Mengendalikan simpul dalam jaringan blockchain berizin seperti PoA jauh lebih sulit daripada memperoleh daya komputasi. Penyerang harus mengambil alih 51% entitas yang diotorisasi, yang jauh lebih sulit untuk dicapai, terutama ketika mereka tidak terhubung secara langsung.
• Distributed Denial of Service (DDoS):Serangan Distribusi Layanan Tidak Tersedia (DDoS) berusaha untuk menonaktifkan layanan online dengan membanjirinya dengan lalu lintas dari berbagai sumber. Penyerang menyerang simpul jaringan yang dituju dengan sejumlah besar transaksi dalam upaya untuk mengganggunya dan membuatnya tidak dapat diakses. Pada konsensus PoA, simpul jaringan sudah diotentikasi sebelumnya, dan hanya simpul-simpul dengan keamanan yang cukup untuk menahan serangan DDoS yang dapat diberi kekuatan untuk menghasilkan blok.

Manfaat dari Proof of Authority (PoA)

Manfaat dari PoA termasuk:

• Tingkat transaksi tinggi
• Efisiensi waktu dan energi
• Dapat Ditingkatkan Secara Signifikan
• Pilihan yang bagus dari blockchain pribadi atau berizin
• Tidak memerlukan sumber daya daya komputasi tinggi
• Perlindungan terhadap serangan 51%
• Tidak diperlukan komunikasi antara node untuk mencapai konsensus
• Kapasitas throughput yang lebih tinggi

Keterbatasan Proof of Authority (PoA)

PoA bukanlah algoritma yang sempurna dan juga memiliki keterbatasan, sama halnya dengan PoS dan PoW.

• Karena validator sudah disetujui sebelumnya, mekanisme PoA dianggap terpusat. Model algoritma konsensus ini dikembangkan terutama untuk meningkatkan efisiensi sistem terpusat.
• Validator terlihat oleh semua orang, yang dapat memungkinkan pihak ketiga untuk memanipulasi mereka.
• Lebih tepat untuk blockchain privat daripada blockchain publik.
• Peserta menjadi kurang terlibat dalam proses karena mekanisme mengeliminasi validator yang tidak aktif atau tidak berkomitmen secara otomatis.
• Sulit untuk menjadi validator di jaringan berizin.

Aplikasi dari Mekanisme Konsensus PoA

Semakin banyak perusahaan yang menyadari keunggulan yang ditawarkan teknologi blockchain saat ini berkembang. Akibatnya, blockchain berizin seperti PoA semakin populer, terutama di bidang-bidang di mana definisi identitas, privasi, keamanan, dan pemrosesan transaksi cepat menjadi kebutuhan penting.

Algoritma konsensus PoA dapat digunakan untuk mencapai throughput tinggi dalam berbagai industri dan bidang, yang mencakup hal berikut:

• Governance:PoA dapat diterapkan dalam organisasi terdesentralisasi untuk memfasilitasi pengambilan keputusan dan operasi pemungutan suara, memungkinkan tata kelola yang aman dan transparan.
• Manajemen Rantai Pasokan:PoA dapat digunakan untuk melacak atau memantau pergerakan barang dan persediaan melalui rantai pasokan, menghasilkan catatan yang tahan terhadap pemalsuan asal, kualitas, dan lokasi produk.
• Asuransi:PoA dapat digunakan dalam industri asuransi untuk mengotomatisasi dan menyederhanakan proses klaim, memungkinkan pembayaran yang lebih cepat dan tepat.
• Verifikasi Identitas:PoA dapat digunakan untuk mengotentikasi dan memverifikasi identitas, seperti dalam kasus sertifikat digital atau dokumen identifikasi yang diterbitkan oleh pemerintah.

Kesimpulan

Tidak ada mekanisme konsensus yang sempurna, semuanya memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Namun, dalam kasus PoA, kekurangan utamanya adalah ketiadaan desentralisasi yang membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik untuk solusi terpusat. Efisiensi dan konsumsi daya PoA membuatnya juga menjadi pilihan yang baik, tetapi kemungkinan mekanisme konsensus yang lebih kuat dan terdesentralisasi, seperti PoW dan PoS, akan tetap sulit digantikan dalam jangka panjang.