Apa Yang Menjadikan Blockchain Aman?

Blockchain diamankan melalui berbagai mekanisme yang mengikutsertakan teknik advance cryptography, model perilaku dan pembuatan keputusan matematis. Teknologi blockchain adalah struktur dibalik kebanyakan sistem mata uang digital dan yang mencegah mata uang digital seperti ini untuk di duplikasi dan dihancurkan.

Kegunaan teknologi blockchain juga dijelajahi pada konteks lain dimana keabadian data dan keamanan sangatlah berharga. Beberapa contoh termasuk perekaman data dan pelacakan donasi amal, database medis, dan manajemen rantai pasokan.

Akan tetapi, keamanan blockchain jauh dari sebuah masalah yang sederhana. Maka dari itu, sangatlah penting untuk mengerti konsep dan mekanisme dasar yang memberikan proteksi yang kuat kepada sistem inovatif tersebut.

Konsep keabadian dan konsensus

Walaupun ada banyak fitur yang bermain peran pada keamanan yang terasosiasi dengan blockchain, dua fitur yang paling penting adalah konsep konsensus dan keabadian. Konsensus merujuk kepada kemampuan node dalam sebuah jaringan terdistribusi blockchain untuk menyetujui kondisi jaringan, dan validitas transaksi. Umumnya, proses mencapai konsensus bergantung dengan apa yang disebut dengan algoritma konsensus.

Pada sisi lainnya, Keabadian, merujuk kepada kemampuan blockchain untuk mencegah perubahan transaksi yang sudah terkonfirmasi. Walaupun transaksi ini seringkali berkaitan dengan pengiriman mata uang digital, mereka dapat juga merujuk kepada bentuk digital data lainnya seperti riwayat non-keuangan.

Jika digabungkan, konsensus dan keabadian menyediakan sebuah kerangka kerja untuk keamanan data dalam jaringan blockchain. Walaupun algoritma konsensus adalah yang menentukan aturan sistem yang harus diikuti, dan semua peserta terkait harus setuju dengan keadaan jaringan saat itu - keabadian memastikan integritas data dan riwayat transaksi setelah setiap blok data baru terkonfirmasi validitasnya.

Peran Cryptography Dalam Keamanan Blockchain

Blockchain sangat bergantung pada cryptography untuk mendapatkan keamanan data mereka. Satu dari fungsi cryptography yang sangatlah penting dalam konteks ini adalah hashing. Hashing adalah sebuah proses dimana sebuah algoritma yang dikenal sebagai fungsi hash menerima sebuah input data (ukuran apapun) dan menghasilkan sebuah output yang sudah ditentukan yang memiliki sebuah nilai dengan panjang yang pasti.

Terlepas dari ukuran input, output akan selalu memiliki panjang yang sama. Jika input berubah, output akan berubah mengikutinya. Akan tetapi, jika input tidak berubah, hasil hash akan selalu sama - walaupun fungsi hash dilakukan beberapa kali.

Dalam blockchain, nilai output yang dikenal sebagai hash, digunakan sebagai sebuah penanda unik untuk blok data. Hash setiap blok yang dihasilkan berhubungan dengan hash dari blok sebelumnya. Terlebih lagi, blok hash bergantung pada data yang terdapat dalam blok tersebut, yang berarti setiap perubahan yang terjadi pada data tersebut akan membutuhkan perubahan pada blok hash.

Maka dari itu, hash dari setiap blok dihasilkan berdasarkan data yang terdapat dalam blok tersebut dan hash dari blok sebelumnya. Penanda hash tersebut memainkan peran penting dalam memastikan keamanan dan keabadian blockchain.

Hashing juga berpengaruh dalam algoritma konsensus yang digunakan untuk memvalidasi transaksi. Sebagai contohnya, algoritma Proof of Work (PoW) yang digunakan dalam blockchain Bitcoin untuk mencapai konsensus dan penambangan koin baru, yang menggunakan sebuah fungsi hash yang disebut dengan SHA-256. Sesuai dengan namanya, SHA-256 mengambil input data dan menghasilkan sebuah hash yang memiliki panjang 256 bits atau 64 karakter.

Selain memberikan proteksi pada riwayat transaksi pada buku kas, cryptography juga memainkan peran dalam memastikan keamanan dompet yang digunakan untuk menyimpan mata uang digital. Pasangan kunci publik dan pribadi yang mengizinkan pengguna untuk menerima dan mengirimkan pembayaran dibuat melalui penggunaan cryptography kunci publik atau 'asimetris'. Kunci pribadi digunakan untuk membuat sebuah tanda tangan digital untuk transaksi, dan mengizinkan otentikasi kepemilikan koin yang dikirim.

Walaupun masih banyak sifat cryptography asimetris yang tidak tercakup dalam artikel ini, akan tetapi, cryptography asimetris ini menghalangi siapapun diluar pemilik kunci pribadi untuk pengaksesan dana yang disimpan dalam dompet mata uang digital, dan mengamankan dana sampai pemilik memutuskan untuk menggunakannya (selama kunci pribadi tidak dibeberkan dan terkompromi).

Cryptoeconomic

Terlebih dari cryptography, sebuah konsep baru yang dikenal sebagai cryptoeconomic juga bermain peran dalam menjaga keamanan jaringan blockchain. Ini berkaitan dengan sebuah bidang pembelajaran yang dikenal sebagai teori permainan. Yang merupakan sebuah model matematis pembuatan keputusan rasional dalam situasi yang aturan dan hadiahnya sudah ditentukan. Walaupun teori permainan tradisional dapat diaplikasikan pada banyak kegunaan, cryptoeconomic secara spesifik mengambil model dan menggambarkan perilaku node dalam sistem terdistribusi blockchain.

Secara singkat, cryptoeconomic adalah sebuah studi ekonomi dalam lingkup protokol blockchain dan hasil yang mungkin didapat dari perilaku peserta. Keamanan yang didapat dari cryptoeconomic berdasarkan pada gagasan dimana sistem blockchain menyediakan insentif yang lebih besar untuk node bertindak jujur dibandingkan dengan melakukan perilaku yang jahat atau salah. Sekali lagi, algoritma konsensus Proof of Work yang digunakan pada penambangan Bitcoin merupakan sebuah contoh yang baik untuk struktur insentif seperti ini.

Pada saat Satoshi Nakamoto menciptakan kerangka kerja untuk penambangan Bitcoin, ia secara sengaja mendesain hal ini untuk menjadi sebuah proses yang mahal dan menggunakan banyak sumber daya. Dikarenakan oleh kerumitan dan tuntutan komputasinya, penambangan pada algoritma PoW melibatkan investasi uang dan waktu yang sangat besar - terlepas dari dimanakah dan siapakah node penambang tersebut. Maka dari itu, struktur seperti ini memberikan sebuah kerugian untuk aktivitas jahat dan keuntungan bagi aktivitas penambangan yang jujur. Node yang tidak jujur atau tidak efisien akan secara cepat dikeluarkan dari jaringan blockchain, dimana penambang yang jujur dan efisien memiliki potensi untuk mendapatkan upah blok yang besar.

Sama halnya, keseimbangan resiko dan upah ini juga memberikan proteksi terhadap potensi serangan yang dapat mengacaukan konsensus. Yang dapat dilakukan dengan meletakkan mayoritas rasio hash jaringan blockchain kepada sebuah grup atau entitas. Serangan seperti ini, yang dikenal sebagai serangan 51%, dapat menjadi sangat merusak jika berhasil terlaksana. Dikarenakan oleh daya saing yang tinggi pada penambangan pada Proof of Work dan besarnya jaringan Bitcoin, sangatlah kecil kemungkinan untuk seseorang berniat jahat untuk berhasil mendapatkan kontrol untuk mayoritas node.

Telebih lagi, biaya tenaga komputasi yang dibutuhkan untuk mendapatkan 51% kontrol untuk sebuah jaringan blockchain raksasa ini adalah astronomis, hal ini memberikan kerugian secara langsung jika membandingkan jumlah investasi yang berukuran sangat besar ini dengan potensi upah yang tergolong kecil. Hal ini mengkontribusi terhadap sebuah karakteristik blockchain yang dikenal sebagai Byzantine Fault Tolerance (BFT), yang secara esensi adalah kemampuan untuk sebuah sistem terdistribusi untuk terus bekerja secara normal jika beberapa node terkompromi atau bertindak tidak benar.

Selama biaya yang dibutuhkan untuk membuat mayoritas node berlaku jahat tidak menguntungkan, dan pada sisi lain memberikan insentif yang lebih besar untuk node bertindak jujur, sistem akan dapat terus berkembang tanpa ada gangguan besar. Akan tetapi sangatlah penting untuk mengetahui, bahwa jaringan blockchain yang kecil sangat rentan terhadap serangan mayoritas dikarenakan total rasio hash yang didedikasikan kepada sistem tersebut jauh lebih rendah dibandingkan Bitcoin.

Konklusi

Melalui kombinasi penggunaan teori permainan dan cryptography, blockchain dapat memiliki tingkat keamanan yang lebih tinggi sebagai sistem terdistribusi. Akan tetapi untuk mencapainya, hampir semua sistem membutuhkan kedua bidang pengetahuan ini untuk diaplikasikan secara benar. Keseimbangan yang benar antara desentralisasi dan keamanan adalah sangat penting untuk pengembangan sebuah jaringan mata uang digital yang handal dan efektif.

Seiring dengan perkembangan penggunaan blockchain, sistem keamanan mereka akan juga berubah untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda-beda. Sekarang, blockchain pribadi mulai dikembangkan untuk perusahaan-perusahaan, dan mereka lebih bergantung pada keamanan melalui pengontrolan akses dibandingkan dengan mekanisme teori permainan (atau cryptoeconomic) yang tidak sangatlah penting bagi keamanan blockchain umum.