“Trilema Blockchain” adalah teori yang diajukan oleh Vitalik Buterin, salah satu pendiri Ethereum, pada tahun 2017. Ini menyoroti tantangan dalam menjaga keseimbangan desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas dalam teknologi blockchain. Tiga karakteristik ini saling terkait dalam sistem blockchain, di mana meningkatkan salah satu sering kali menghasilkan pengorbanan dengan yang lainnya, membentuk apa yang dikenal sebagai trilema.

Trilema Blockchain

Desentralisasi

Desentralisasi adalah fitur mendasar dari teknologi blockchain. Dengan memanfaatkan penyimpanan terdistribusi dan daya komputasi, jaringan blockchain memastikan bahwa semua node jaringan memiliki hak dan tanggung jawab yang sama. Pengaturan ini memungkinkan transparansi, di mana data dan transaksi terbuka untuk dilihat oleh semua peserta. Selain itu, sifat terdistribusi dari blockchain memastikan bahwa salinan data tersebar di beberapa node, meningkatkan keamanan dan stabilitas.
Karena blockchain beroperasi berdasarkan algoritma kriptografi daripada sertifikat kepercayaan, hal ini menghilangkan kebutuhan akan pihak perantara dan lembaga kepercayaan, menyederhanakan mekanisme kepercayaan tradisional. Melalui fitur-fitur blockchain, pihak-pihak dapat membangun kepercayaan dan bekerja sama tanpa keterlibatan pihak ketiga.
Namun, sifat terdesentralisasi dari jaringan blockchain memerlukan kesepakatan di antara semua node, yang dapat mengakibatkan kecepatan pemrosesan yang lebih lambat dan waktu konfirmasi transaksi yang lebih lama, secara signifikan membatasi kinerja dan skalabilitas sistem.

Keamanan

Keamanan adalah pilar fundamental dari jaringan blockchain, penting untuk menahan serangan jahat. Jaringan blockchain yang kuat harus memiliki kemampuan untuk menolak serangan tersebut, karena kurangnya keamanan dapat merusak nilai sebenarnya dari sistem blockchain.
Mengambil keamanan blockchain Bitcoin sebagai contoh, itu menggabungkan teknik kriptografi dengan mekanisme konsensus Proof of Work (PoW). Dari perspektif kriptografi, setiap blok memiliki tanda tangan digital unik, yang dikenal sebagai nilai “hash.” Setiap perubahan pada data mengakibatkan perubahan pada nilai hash, memastikan bahwa data terhubung dengan aman dengan cara yang tidak dapat dimanipulasi. Mekanisme PoW memerlukan node untuk memecahkan masalah matematika kompleks untuk memvalidasi transaksi dan membuat blok-blok baru. Seorang penyerang harus mengendalikan lebih dari setengah daya komputasi untuk meluncurkan serangan yang sukses, menjaga integritas data dan stabilitas jaringan. Selain itu, peningkatan peserta jaringan berkontribusi pada keamanan yang lebih baik, menjadikannya lebih sulit bagi pelaku jahat untuk mengendalikan seluruh sistem dan memitigasi risiko serangan “51%.”
Sementara memastikan keamanan adalah hal yang paling penting, teknologi seperti PoW dan kriptografi dapat memengaruhi skalabilitas blockchain karena kompleksitas komputasi, yang memengaruhi efisiensi.

Skalabilitas

Skalabilitas merujuk pada kemampuan sistem blockchain untuk memproses informasi transaksi. Skalabilitas sistem blockchain sangat bergantung pada kinerja pemrosesan transaksi, sering kali diukur dengan TPS (transaksi per detik). Sistem blockchain yang ada menghadapi masalah kinerja yang signifikan saat menangani transaksi dalam skala besar, sehingga menjadikan skalabilitas sebagai bottleneck kritis dalam pengembangan blockchain saat ini.
Dalam sistem blockchain terdesentralisasi, setiap transaksi memerlukan konsensus di semua node, memastikan keamanan sistem dan desentralisasi tetapi membatasi skalabilitas. Seiring dengan bertambahnya jumlah node, biaya waktu dan bandwidth untuk verifikasi transaksi juga meningkat, menyebabkan penurunan kinerja sistem. Saat ini, TPS jaringan Bitcoin adalah sekitar 7, TPS jaringan Ethereum sekitar 14, berbanding kontras dengan rata-rata 63.000 TPS yang diproses oleh platform pembayaran global Visa. TPS rendah dari sistem blockchain utama merupakan hambatan signifikan dalam aplikasi praktis.
Meskipun memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi transaksi melalui berbagai mekanisme teknis, seperti Solana mencapai rata-rata TPS 2000 atau ICP mencapai rata-rata TPS 3000, kemajuan ini tidak terelakkan memengaruhi desentralisasi blockchain sampai batas tertentu.

Status Saat Ini dari Segitiga Blockchain yang Mustahil

Menurut laporan Bloomberg tahun 2022, hingga bulan September, Bitcoin kesulitan memproses lebih dari 7 transaksi per detik, sementara jaringan Ethereum, yang merupakan yang kedua paling populer, menangani sekitar 15 transaksi per detik. Dibandingkan dengan platform perdagangan tradisional, ini begitu lambat sehingga mempertanyakan eksistensi seseorang secara keseluruhan.
Jika teknologi Blockchain ingin melayani masyarakat lebih luas di masa depan, menghadapi jumlah pengguna yang sama dengan platform tradisional, skalabilitas adalah jalur yang tak terhindarkan untuk upgrade blockchain. Namun, memperluas jaringan akan membutuhkan pengurangan jumlah peserta, yang pada gilirannya memengaruhi inti desentralisasi blockchain. Selain itu, penurunan peserta meningkatkan kemungkinan serangan, dengan demikian mengorbankan keamanan.
Dalam situasi di mana ketiga aspek ini tidak dapat didamaikan, orang masih memilih desentralisasi, tujuan inti dari blockchain dan keamanan sebagai landasan jaringan dalam "segitiga mustahil" ini. Dalam skenario seperti itu, pemrosesan nomor transaksi pada satu rantai sangat terbatas, membuat skalabilitas menjadi hambatan untuk pengembangan blockchain.
Sebagai kesimpulan, dalam lanskap blockchain saat ini, ketika desentralisasi dan keamanan erat terkait, skalabilitas seringkali sulit dicapai. Kompromi di antara ketiga elemen ini mengarah pada pembentukan segitiga yang tidak mungkin.

Solusi Untuk Masalah Trilema Blockchain

Dalam aplikasi praktis, sementara solusi yang sempurna yang seimbang ketiga aspek tersebut belum muncul, upaya dan eksperimen yang berkelanjutan telah melahirkan beberapa solusi yang banyak diadopsi.

Solusi Layer-1

Solusi Layer-1 mengacu pada peningkatan dan optimisasi yang dilakukan pada protokol dasar dalam teknologi blockchain untuk meningkatkan kinerja, keamanan, dan skalabilitas jaringan secara keseluruhan. Dengan menyesuaikan dan meningkatkan protokol dasar blockchain, throughput transaksi yang lebih tinggi, biaya transaksi yang lebih rendah, dan decentralisasi yang lebih baik dapat dicapai.
Contoh utama dari solusi Layer-1 adalah Ethereum 2.0, yang telah beralih dari mekanisme konsensus Proof of Work (PoW) ke Proof of Stake (PoS), meningkatkan kecepatan konfirmasi transaksi dan skalabilitas jaringan sambil mengurangi konsumsi energi. Contoh lain yang patut dicatat adalah blockchain Solana, yang menggunakan algoritma konsensus baru yang disebut Proof of History untuk mencapai kemampuan pemrosesan transaksi ribuan per detik sambil menjaga biaya transaksi rendah.

Solusi Layer-2

Solusi Layer-2 adalah solusi skalabilitas yang dibangun di atas protokol dasar blockchain, bertujuan untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi, mengurangi biaya, meningkatkan pengalaman pengguna, dan meringankan beban pada jaringan blockchain yang mendasar. Solusi-solusi ini menyelesaikan transaksi dan memproses data di luar rantai untuk mencapai skalabilitas yang efisien tanpa secara langsung memengaruhi rantai utama, sehingga mempertahankan fitur keamanan dan desentralisasi dari blockchain yang mendasar.
Sebuah solusi Layer-2 yang khas adalah Jaringan Petir untuk jaringan Bitcoin, memungkinkan transaksi mikro yang cepat dan murah, memperlancar beban transaksi pada rantai utama Bitcoin. Contoh lainnya adalah Rollups, solusi Layer2 untuk Ethereum, yang mengompresi sejumlah besar data transaksi menjadi satu blok, secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan throughput Ethereum sambil menjaga keamanan dan desentralisasi. Solusi Layer2 ini membawa efisiensi dan skalabilitas yang lebih tinggi ke jaringan blockchain, menawarkan pengalaman perdagangan yang lebih baik bagi pengguna.