Apa yang dimaksud dengan finalitas dalam blockchain, dan mengapa hal itu penting?

Memahami finalitas dalam blockchain

Finalitas dalam blockchain mengacu pada konfirmasi transaksi atau blok transaksi yang tidak dapat diubah.

Dalam sistem keuangan konvensional, setelah suatu transaksi dikonfirmasi, transaksi tersebut tidak dapat dibatalkan. Demikian pula, mencapai finalitas pada jaringan blockchain memastikan bahwa suatu transaksi bersifat permanen dan tidak dapat diubah setelah ditambahkan ke blockchain. Agar blockchain aman dan autentik, konsep ini sangat penting.

Finalitas dicapai melalui penggunaan konsensus jaringan blockchain. Jaringan blockchain yang berbeda menggunakan algoritma konsensus yang berbeda, masing-masing dengan metode unik untuk memvalidasi transaksi dan memastikan finalitas, seperti proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS) atau toleransi kesalahan Bizantium yang praktis.

Jenis finalitas dalam blockchain

Finalitas dalam blockchain dapat bersifat probabilistik, ekonomis, instan, tanpa syarat, atau terkait dengan keseluruhan keadaan blockchain.

Di blockchain, terdapat berbagai jenis finalitas, yang masing-masing menggambarkan tingkat kepastian dan ireversibilitas yang berbeda-beda terkait dengan transaksi dan pemblokiran. Jenis finalitas utama pada blockchain adalah sebagai berikut:

Finalitas probabilistik

Finalitas bersifat probabilistik di sebagian besar sistem blockchain, terutama yang menggunakan konsensus PoW, seperti Bitcoin. Kemungkinan pembalikan suatu transaksi berkurang secara eksponensial ketika blok ditempatkan di atas transaksi yang dikonfirmasi setelah transaksi tersebut dimasukkan ke dalam blok.

Finalitas ekonomi

Konsep finalitas ekonomi sering dikaitkan dengan sistem PoS. Suatu transaksi dianggap final dalam hal finalitas ekonomi jika jika dilakukan kembali maka transaksi tersebut tidak dapat dilaksanakan secara finansial. Dalam PoS, validator atau node diharuskan untuk memberikan saham sebagai jaminan, sejumlah mata uang kripto tertentu. Jika mereka menyetujui transaksi palsu, mereka berisiko kehilangan sahamnya, sehingga tidak masuk akal secara ekonomi untuk bertindak jahat.

Finalitas instan

Jaringan Ripple menawarkan penyelesaian yang hampir instan, memastikan bahwa setelah transaksi dicatat di buku besar, transaksi tersebut segera dikonfirmasi dan tidak dapat diubah. Transaksi divalidasi oleh 150 validator. Validator ini berpotensi mendapatkan tempat di Daftar Node Unik Ripple, yang terdiri dari 35 validator.

Finalitas tanpa syarat

Ketika suatu transaksi dikonfirmasi, maka transaksi tersebut dianggap final sepenuhnya dan tanpa syarat. Dalam situasi apa pun, transaksi tidak dapat dibatalkan. Sulit untuk mencapai finalitas tanpa syarat dan sering kali memerlukan tingkat sentralisasi yang kuat atau metode konsensus yang unik.

Finalitas negara bagian

Dalam beberapa sistem blockchain, finalitas mengacu pada keadaan blockchain secara keseluruhan, bukan hanya transaksi. Transisi keadaan (perubahan keadaan blockchain, seperti transaksi atau pelaksanaan kontrak pintar) tidak dapat diubah atau dibatalkan setelah selesai. Untuk aplikasi seperti kontrak cerdas, yang mengutamakan keakuratan seluruh status aplikasi, mencapai finalitas status sangatlah penting.

Mengapa finalitas penting dalam blockchain

Finalitas dalam blockchain memberikan jaminan yang diperlukan atas validitas dan kelanggengan transaksi, menjadikannya konsep dasar untuk keandalan dan fungsionalitas teknologi.

Finalitas memberikan tingkat keamanan dan kepercayaan yang tinggi pada sistem, yang memastikan bahwa setelah transaksi dikonfirmasi, transaksi tersebut tidak dapat diubah atau dibatalkan. Dengan memverifikasi bahwa transaksi tersebut sah dan dicatat di blockchain, finalitas mencegah masalah pembelanjaan ganda, yaitu aset digital yang sama dapat digunakan lebih dari satu kali. 

Pembelanjaan ganda dapat terjadi, misalnya, jika seseorang memiliki satu Bitcoin (BTC) dan mencoba mengirimkannya dalam dua transaksi terpisah ke dua penerima berbeda. Dengan menjamin finalitas, teknologi blockchain mencegah hal ini terjadi. Setelah transaksi dikonfirmasi dan dicatat di blockchain, aset digital dianggap telah habis dan tidak dapat digunakan dalam transaksi selanjutnya.

Finalitas sangat penting dalam konteks kontrak pintar. Rincian perjanjian antara pembeli dan penjual langsung tertanam dalam kontrak pintar, yang merupakan kode yang dijalankan sendiri. Finalitas menjamin bahwa hasil kontrak ini bersifat deterministik dan tidak dapat diubah.

Selain itu, finalitas adalah bagaimana aplikasi terdesentralisasi (DApps) memastikan aktivitasnya aman dan dapat dipercaya. Finalitas memastikan bahwa keputusan dan transaksi yang dibuat dalam aplikasi ini tidak dapat diubah dan diubah. Selain itu, blockchain mengembangkan kepercayaan di antara pengguna dan anggota jaringan dengan menjadikan transaksi bersifat final. Kepercayaan pengguna terhadap sistem meningkat dengan mengetahui bahwa transaksi tidak dapat diubah.

Tantangan untuk mencapai finalitas dalam blockchain

Masalah seperti forking, latensi jaringan, kerentanan kontrak pintar, dan serangan 51% mencegah transaksi blockchain mencapai finalitas.

Ketika blockchain terbagi menjadi beberapa jalur, terjadi forking, menghasilkan versi riwayat transaksi yang berbeda. Metode konsensus diuji oleh perbedaan ini, sehingga sulit untuk menentukan versi mana yang sah dan menunda finalitas.

Misalnya, hard fork dapat terjadi akibat ketidaksepakatan di antara komunitas atau pengembang mengenai pembaruan protokol. Hingga masalah ini terselesaikan, berbagai faksi mungkin akan terus mendukung blockchain PoW, sehingga mengakibatkan kurangnya finalitas.

Latensi jaringan, atau keterlambatan komunikasi data antar node, semakin memperumit masalah. Koneksi jaringan yang lambat dapat menyebabkan kesalahan dalam urutan transaksi dan validasi dengan menunda penyebaran informasi transaksi di seluruh jaringan blockchain.

Selain itu, kerentanan kontrak pintar dapat mengakibatkan perilaku yang tidak terduga, sehingga pelaku kejahatan dapat memanfaatkannya dan membalikkan transaksi. Demikian pula, entitas yang memiliki lebih dari 50% kekuatan penambangan jaringan dalam blockchain PoW mungkin dapat mengubah riwayat blockchain dan membalikkan transaksi. Hal ini melemahkan finalitas dan keamanan.

Karena kekhawatiran ini, integritas blockchain terancam, sehingga mengharuskan penerapan algoritma konsensus yang kuat dan protokol jaringan yang efektif oleh pengembang untuk mengurangi masalah forking dan latensi serta menjamin penyelesaian transaksi yang tepat waktu dan aman.

Teknik dan algoritma konsensus untuk meningkatkan finalitas

Periode konfirmasi yang lebih lama, validasi ganda, dan algoritme keamanan mutakhir, seperti Pure PoS Algorand, PoS yang didelegasikan (DPoS), dan HoneyBadgerBFT, dapat membantu meningkatkan finalitas blockchain.

Salah satu pendekatan melibatkan waktu konfirmasi yang lebih lama, sehingga memungkinkan jumlah validasi yang lebih banyak sebelum suatu transaksi dianggap final. Kemungkinan validitas suatu transaksi dikonfirmasi dan menjadi tidak dapat diubah akan sangat meningkat dengan memperpanjang waktu yang diperlukan untuk mencapai konsensus.

Selain itu, penggunaan teknik konfirmasi berganda, di mana transaksi diperiksa oleh banyak node atau validator, menawarkan lapisan keamanan tambahan, memastikan konsensus yang lebih luas dan menurunkan kemungkinan kesalahan atau serangan jahat.

Selain itu, algoritme konsensus inovatif seperti Pure PoS, DPoS, dan HoneyBadgerBFT dari Algorand telah mengubah industri ini. Algorand menggunakan metode PoS bersama dengan protokol perjanjian Bizantium untuk memastikan penyelesaian transaksi yang cepat dan tidak dapat diubah. 

Dengan menerapkan sistem berbasis reputasi di mana sekelompok kecil delegasi tepercaya memvalidasi transaksi, DPoS meningkatkan efektivitas dan finalitas jaringan. Demikian pula, algoritme HoneyBadgerBFT meningkatkan finalitas dan keamanan bahkan ketika terdapat node jahat atau penundaan jaringan dengan mencapai konsensus Bizantium asinkron.

Tren dan perkembangan di masa depan dalam mencapai penyelesaian yang lebih cepat dan lebih andal

Intinya, strategi multidisiplin yang menggabungkan beragam teknik konsensus, enkripsi mutakhir, dan peningkatan interoperabilitas diperlukan untuk mencapai penyelesaian yang lebih cepat dan andal di masa depan.

Pemaparan model konsensus hibrid adalah salah satu tren tersebut. Algoritme konsensus hibrid ini berupaya meningkatkan skalabilitas dan kinerja sekaligus mempertahankan keamanan yang kuat dengan menggabungkan keunggulan berbagai algoritma konsensus. Proyek-proyek telah bereksperimen dengan menggabungkan metode PoS karena metode ini mengkonsumsi energi yang jauh lebih sedikit dibandingkan teknik PoW dan mempercepat waktu konfirmasi.

Selain itu, terdapat peningkatan minat terhadap metode kriptografi canggih seperti bukti tanpa pengetahuan (ZK) dan teknologi inovatif, seperti sharding. Bukti tanpa pengetahuan meningkatkan efisiensi dan privasi dengan memungkinkan pihak-pihak memvalidasi transaksi tanpa mengungkapkan informasi pribadi. Sharding, sebuah metode untuk membagi blockchain menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola, mengurangi beban komputasi pada node dan mempercepat pemrosesan transaksi.

Perkembangan komputasi kuantum dapat membuat teknik enkripsi yang ada menjadi usang, sehingga memerlukan pembuatan algoritma yang tahan kuantum. Untuk menjaga keamanan dan finalitas transaksi dalam menghadapi ancaman kuantum, jaringan blockchain secara aktif menyelidiki solusi kriptografi yang tahan kuantum.

Area fokus lainnya adalah bagaimana berbagai blockchain berinteraksi satu sama lain. Melalui penggunaan protokol seperti Polkadot dan Cosmos, transaksi antar jaringan dapat diselesaikan dengan cepat dan lancar. Interoperabilitas ini meningkatkan efektivitas sistem blockchain secara keseluruhan, menghasilkan penyelesaian yang lebih cepat dan lebih dapat dipercaya.