Penambangan kripto adalah aspek penting dari operasi kriptocurrency karena menghasilkan koin baru, memverifikasi transaksi, dan menambahkan blok baru ke buku besar blockchain melalui jaringan node atau validator terdesentralisasi menggunakan algoritma konsensus. Jaringan node ini mengonfirmasi dan mencatat transaksi yang menunggu untuk dimasukkan ke dalam database blockchain.

Karena kesulitan yang semakin meningkat dalam penambangan blok (itu untuk Proof of Work, PoW) dan permintaan besar akan daya komputasi melampaui kemampuan individu; perusahaan dan kelompok mengumpulkan sumber daya untuk menciptakan "kolam penambangan" untuk menangani dengan tegas kompleksitas penambangan kripto yang terus berkembang. Meskipun demikian, hal ini tidak berlaku untuk Proof of Work, (PoS) yang memerlukan pemilik koin untuk mempertaruhkan koin mereka untuk menjadi validator. Namun, penambangan kripto pada dasarnya memiliki dua fungsi; menghasilkan koin baru dan memvalidasi/menambahkan blok transaksi baru dalam blockchain.

Secara besar-besaran, keamanan blockchain bergantung pada kegiatan penambangan. Jadi, penambang dalam PoW menggunakan komputer yang sangat spesialis dengan pasokan listrik yang stabil, dan validator dalam PoS mempertaruhkan sejumlah cryptocurrency tertentu untuk mengonfirmasi transaksi dan menjaga keamanan blockchain serta sifat terdesentralisasi.

Dalam artikel ini, konsep penambangan kripto akan dibahas dengan fokus khusus pada dua algoritma konsensus paling populer — Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS).

Studi Tentang Penambangan Kripto: Fokus Khusus pada Penambangan Bitcoin

Pada tahap awal, Penambangan Bitcoin dilakukan oleh individu menggunakan komputer pribadi untuk memproses dan memvalidasi transaksi di blockchain tetapi seiring berjalannya waktu biaya dan kompleksitas dari seluruh latihan tersebut tumbuh, sehingga memerlukan perusahaan dan kolam penambangan untuk melanjutkan operasi.

Perusahaan-perusahaan khusus atau kolam mencoba untuk menyelesaikan perhitungan matematika kompleks yang diperlukan untuk memvalidasi transaksi kripto dan menambahkan blok ke database blockchain. Sebagai imbalan atas pekerjaan yang dilakukan, komputer-komputer ini menerima sejumlah koin yang baru diciptakan yang telah ditentukan sebelumnya. Imbalan ini telah diprogram untuk dibagi dua setiap empat tahun sekali dari siklus hidup blockchain proof of work (PoW), seperti Bitcoin dan Litecoin. Mari kita membahas singkat tentang pengurangan imbalan blok, menggunakan Bitcoin sebagai contoh.

Pemotongan Bitcoin

Bitcoin halving adalah pengurangan sistematis dalam biaya total penambangan satu blok Bitcoin sekali setiap empat tahun dari siklus kehidupan blockchain. Dengan kata lain, itu adalah separuh dari imbalan yang diterima penambang untuk memverifikasi transaksi dan untuk menghasilkan blok Bitcoin.

Sebagai contoh, Bitcoin (BTC) dan Litecoin (LTC) mengalami pemotongan blockchain sekali setiap empat tahun. Bitcoin menyaksikan acara pemotongan pertamanya pada 28 November 2012, pada ketinggian blok 210.000, dengan hadiah penambang turun menjadi 25 BTC dari 50 BTC. Setelah acara pemotongan kedua, pada 9 Juli 2016, pada ketinggian blok 420.000, hadiah blok turun menjadi 12,5 BTC dari 25 BTC saat kesulitan penambangan meningkat, serta peningkatan jumlah penambang.

Halving Bitcoin ketiga dan terbaru terjadi pada 11 Mei 2020, pada ketinggian blok 630.000 yang mengakibatkan penurunan imbalan blok menjadi 6,25 BTC. Halving Bitcoin selanjutnya diharapkan terjadi pada tahun 2024 dan hitung mundur sudah dimulai.

Alasan utama dari pemotongan Bitcoin adalah untuk meningkatkan stabilitasnya di pasar, melawan inflasi, dan memperkuat nilai pasarnya sebagai mata uang deflasi. Inflasi selalu menjadi masalah besar ketika berbicara tentang industri keuangan dan tujuan Bitcoin adalah untuk sepenuhnya mengatasi peristiwa negatif 2008 (yaitu resesi global). Kebanyakan mekanisme konsensus bukti kerja (PoW) melakukan pemotongan hadiah blok, sama halnya dengan Bitcoin. Mari kita cepat melihat Pemotongan Litecoin.

Litecoin Halving

Litecoin termasuk cryptocurrency terkemuka di industri dan diluncurkan pada tahun 2011 untuk memberikan alternatif yang sesuai dengan Bitcoin. Litecoin telah mengalami dua kali halving reward blok. Yang pertama terjadi pada 25 Agustus 2015, pada tinggi blok 840.000, dengan reward blok turun menjadi 25 LTC dari 50 LTC. Yang kedua terjadi pada 5 Agustus 2019, pada tinggi blok 1.680.000, dengan reward blok saat ini sebesar 12.5 LTC yang akan berkurang menjadi 6.25 LTC oleh halving Litecoin berikutnya, yang dijadwalkan pada 3 Agustus 2023. Acara halving ini telah dua kali mengurangi total reward para penambang.

Pemotongan Litecoin mengurangi inflasi setengah dari tingkat awal, sehingga meningkatkan nilai dan daya beli koin. Tingkat inflasi Litecoin per tahun adalah 3,72% setelah acara pemotongan 2019. Diperkirakan akan turun menjadi 1,80% per tahun pada acara pemotongan blok berikutnya. Harga koin diperkirakan akan naik pada pemotongan berikutnya jika permintaan koin meningkat.

Algoritma Konsensus: Bukti Kerja (PoW) dan Bukti Kepemilikan (PoS)

Teknologi blockchain adalah sistem terdesentralisasi dan menggunakan algoritma konsensus untuk menghasilkan koin, memvalidasi transaksi, dan memungkinkan penambahan blok transaksi ke blockchain.

Algoritma konsensus sangat penting untuk pemeliharaan dan keamanan blockchain karena mencegah kejadian pengeluaran ganda dan memvalidasi transaksi ilegal. Setiap blok transaksi yang diverifikasi ditandai waktu dengan hash kriptografis saat ditambahkan ke blockchain.

Dengan demikian, dengan kata sederhana, algoritma konsensus adalah proses di mana jaringan terdesentralisasi dari komputer atau node mencapai kesepakatan tentang nilai data atau keadaan jaringan. Biasanya, mereka memerlukan setidaknya 51% node untuk menerima nilai data. Oleh karena itu, itu memungkinkan kesepakatan antara komputer terdesentralisasi pada jaringan peer-to-peer terdistribusi, memastikan pemeliharaan dan keamanan sistem serta catatan data. Pada dasarnya, algoritma konsensus menggantikan kebutuhan akan entitas terpusat atau pihak ketiga.

Selain itu, algoritma konsensus banyak digunakan dalam teknologi blockchain dan juga di beberapa sektor seperti manajemen rantai pasokan, grid listrik pintar, kontrol pesawat tanpa awak seperti drone, dll. Di bagian ini, kita akan melihat mekanisme konsensus utama dalam teknologi blockchain, yaitu algoritma Proof of Work (PoW), dan Proof of Stake (PoS).

Bukti Kerja (PoW)

Algoritma konsensus Proof of Work adalah sistem kesepakatan pertama antara node yang digunakan dalam blockchain, dan ini sinonim dengan blockchain Bitcoin — meskipun blockchain lain menggunakan PoW, seperti Litecoin.

Algoritma konsensus PoW melibatkan jaringan terdesentralisasi komputer dan node yang bersaing untuk memecahkan teka-teki atau persamaan matematika kompleks dengan menemukan hash kriptografi dari blok tertentu. Node yang berpartisipasi mencoba memecahkan teka-teki dengan menebak secara acak nilai nonce yang berbeda yang sesuai dengan kesulitannya. Node yang berhasil memecahkan teka-teki biasanya diberi hadiah dalam bentuk kriptocurrency.

Selain itu, data transaksi dan nilai nonce dimasukkan ke dalam fungsi hash sementara solusi atau output hash (hash kriptografis) yang sesuai perlu cocok dengan kesulitan. Jadi, jaringan node menggunakan daya komputasi yang sangat tinggi untuk memecahkan masalah, sehingga menghasilkan hash kriptografis yang cocok dengan kesulitan, maka muncul istilah "pekerjaan".

Bitcoin menggunakan fungsi hash SHA-256 untuk menyelesaikan teka-teki kriptografis.

Algoritma PoW dianggap 'tidak efisien' dan sangat mahal untuk dioperasikan karena mengkonsumsi sejumlah besar listrik dalam daya komputasi dan membutuhkan banyak waktu (10 menit) untuk berhasil menambang satu Bitcoin atau menambahkan blok transaksi ke blockchain. Ini dianggap sebagai kemunduran besar oleh banyak orang dan para aktivis lingkungan sering mengkritik penambangan Bitcoin atas dampak lingkungan yang merugikan dan iklim global. Hal ini telah menyebabkan larangan total terhadap penambangan Bitcoin di beberapa negara, seperti Tiongkok, Bolivia, Bangladesh, Qatar, dan Maroko.

Namun, inovasi teknologi terbaru — dan mengikuti hukum termodinamika pertama, bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain — melihat semakin banyak perusahaan yang memproduksi perangkat yang dapat mengubah energi penambangan yang besar menjadi energi untuk memanaskan rumah dan bangunan kita selama musim dingin.

Bukti Kepemilikan (PoS)

Kekuatan komputasi tinggi dari PoW yang diperlukan untuk memecahkan teka-teki matematika kompleks, dan lamanya waktu yang dihabiskan untuk menemukan hash kriptografi, menciptakan alternatif dekat Proof of Stake (PoS). Algoritma konsensus PoS tidak memerlukan sumber daya komputasi (peralatan khusus dan listrik) untuk menambang blok. Sebaliknya, pemilik kriptocurrency dapat melakukan staking koin mereka untuk berpartisipasi dalam penyelarasan data, validasi transaksi, dan menambahkan blok ke blockchain. Selain itu, kolam staking memungkinkan pemegang koin kecil untuk melakukan staking/mengunci koin mereka di kolam untuk kesempatan untuk mendapatkan biaya transaksi.

Pada dasarnya, pemilik koin mengunci sebagian persentase kripto mereka dalam dompet dan kemudian menyiapkan node validator unik. Protokol kriptocurrency akan secara acak memilih validator untuk mengonfirmasi transaksi dan memvalidasi blok. Memilih node validator bergantung pada jumlah koin yang dipertaruhkan dan durasi koin yang dipertaruhkan. Blok-blok divalidasi oleh lebih dari satu validator dan diberi imbalan dengan biaya transaksi. Para validator harus mengonfirmasi dan menambahkan blok-blok yang akurat ke blockchain untuk menghindari kehilangan sebagian dari taruhan mereka atau bahkan seluruh taruhan.

PoS mengonsumsi jumlah listrik (energi) yang lebih sedikit, sehingga ramah lingkungan dan lebih murah untuk dioperasikan, dibandingkan dengan PoW. Kekurangan utamanya adalah diyakini bahwa PoS menawarkan keamanan yang lebih rendah daripada PoW karena validator dengan jumlah koin terbanyak yang dipertaruhkan secara tidak langsung mengendalikan transaksi mana yang disetujui dan ditambahkan ke blockchain. Hal ini mengabaikan fitur desentralisasi blockchain.

Ethereum awalnya menggunakan algoritma PoW untuk memvalidasi transaksi tetapi baru-baru ini beralih ke PoS dengan tujuan mengurangi konsumsi listrik yang terlalu banyak dan waktu yang diperlukan untuk menambang blok. Dengan demikian, di bawah algoritma PoS, Ethereum 2.0 memerlukan pemilik koin untuk mempertaruhkan 32 ETH untuk dipilih sebagai validator.

Bagaimana Penambangan Bekerja: Fokus Khusus pada Algoritma Bukti Kerja Bitcoin

Selama penambangan Bitcoin, para penambang memvalidasi transaksi dengan memecahkan atau menghash sejumlah persamaan matematika atau algoritma terkait transaksi dengan menggunakan komputer-komputer kompleks dan sejumlah besar listrik. Transaksi-transaksi ini dicatat dalam sebuah blok, dengan setiap blok memiliki hash unik yang terhubung ke blok berikutnya melalui teknik kriptografis. Perubahan hash dari blok tertentu secara tidak sengaja akan mengubah hash blok-blok berikutnya sehingga, membuat jaringan blockchain secara keseluruhan menjadi tidak valid.

NB: Block Hash adalah rangkaian alfanumerik huruf dan angka yang menyembunyikan data transaksi dan identitas pengguna, yang dihasilkan menggunakan fungsi hash — Bitcoin menggunakan SHA - 256.

Kesulitan yang semakin meningkat dalam penambangan kripto adalah hasil dari proses yang menantang dalam menghash blok yang berarti diperlukan sejumlah besar sumber daya komputasi untuk menyelesaikan perhitungan kriptografi matematika ini dan untuk menemukan transaksi atau hash blok.

Perangkat yang diperlukan untuk menambang Bitcoin termasuk:

• Perangkat Keras Khusus:Ini adalah perangkat yang dibangun khusus untuk penambangan kripto, seperti Unit Pemrosesan Grafis (GPU), SSD untuk penambangan kripto, Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi (ASIC), dan chip Field Programmable Gate Array (FPGA) yang baru diluncurkan.

  Perangkat-perangkat ini melakukan jenis operasi komputasi tertentu yang diperlukan untuk penambangan. Ini merupakan perbedaan dari penggunaan komputer rumahan biasa dan kartu pemrosesan grafis berkelas konsumen.

Perlu dicatat, bahwa perangkat keras ini tidak cocok untuk lingkungan domestik karena mereka mengonsumsi sejumlah besar listrik. Mereka sangat bising dan melepaskan volume energi yang besar ke lingkungan.

• Aplikasi Perangkat Lunak:Ini adalah aplikasi perangkat lunak khusus yang berjalan di komputer dan cepat dalam menjalankan aktivitas penambangan. Mereka memverifikasi dan mencatat transaksi dalam blok yang dikirim ke jaringan node/miner untuk konfirmasi sebelum ditambahkan ke blockchain. Perangkat lunak yang diperlukan untuk digunakan adalah ECOS, BeMine, Penambang Kryptex, Penambang Awesome, Easy Miner, dan Pionex. Selain itu, perangkat lunak ini menghitung imbalan penambangan dan mentransfernya ke alamat dompet Anda.
• Pasokan Listrik: Penambangan kripto memerlukan pasokan listrik yang stabil untuk menggerakkan komputer yang terlibat. Oleh karena itu, untuk mengatasi biaya energi, para penambang biasanya menempatkan pertambangan dekat dengan pembangkit listrik, dll.

Namun demikian, pengetahuan teknis sangat penting untuk menginstal berbagai peralatan dan memeriksa kinerja optimal mereka.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penambangan Kripto

• Biaya Listrik: Ini adalah masalah utama dalam penambangan kripto. Biaya listrik tinggi yang diperlukan untuk menggerakkan perangkat keras sebagian besar menurunkan keuntungan para penambang. Penambangan mata uang kripto memerlukan jumlah listrik yang besar.
• Biaya tinggi perangkat keras: Kebanyakan perangkat penambangan, seperti ASIC, sangat mahal, membuat para penambang ritel enggan untuk mulai menambang kripto.
• Kesulitan penambangan yang meningkat: Saat teknologi blockchain menyaksikan adopsi yang lebih besar, demikian pula dengan permintaan akan kripto dan aset digital lainnya. Saat ini, kriptocurrency semakin populer, dengan peningkatan permintaan akan mata uang digital. Dengan lonjakan ini, para penambang bersaing untuk menambang lebih banyak kriptocurrency, sehingga terjadi peningkatan kesulitan penambangan.
• Penurunan imbalan penambang: Dengan meningkatnya persaingan penambangan dan kesulitan blok, terjadi pengurangan sistematis dalam imbalan penambang.

Resiko yang Terkait dengan Penambangan Kripto

Tantangan umum yang dihadapi kebanyakan orang adalah pengeluaran operasional, terutama biaya penyediaan listrik yang stabil. Hal ini sendiri telah sangat mengurangi minat penambang retail. Biaya di beberapa negara sangat mahal, sehingga penambang kripto berisiko tidak mendapatkan keuntungan karena biaya operasional mereka jauh di atas hasil investasi.

Salah satu cara yang mungkin adalah dengan mengutip penambangan dekat pembangkit listrik atau dalam pemukiman industri, dan memanfaatkan sumber daya listrik besar mereka.

Selain itu, biaya untuk mendapatkan peralatan modern (ASIC) sangat besar dan lebih lanjut membatasi kelas orang yang terlibat dalam penambangan Bitcoin. Ini tidak berarti Anda tidak dapat menambang Bitcoin dengan PC Anda, tetapi untuk memiliki keunggulan kompetitif dalam mendapatkan hadiah blok, Anda perlu memiliki ASIC, sebuah perangkat yang dibuat khusus untuk penambangan kripto.

Dengan adanya kolam penambangan dan peternakan penambangan, para penambang eceran dapat menyediakan sebagian dari daya komputasi atau peralatan penambangan mereka dan mendapatkan bagian dari hadiah blok kolam penambangan.

Selain itu, sebagian besar perangkat penambangan ini menyebabkan polusi lingkungan yang serius seperti kebisingan dan mengeluarkan jumlah panas yang besar ke lingkungan menyebabkan pemanasan global. Jalan keluarnya adalah dengan mengalirkan energi panas yang berguna ini ke pemanas rumah, kantor, dan bangunan selama musim dingin.

Kesimpulan

Penambangan kripto adalah usaha yang berharga karena sangat berkontribusi terhadap pemeliharaan dan keamanan blockchain, dan juga memverifikasi dan mencatat transaksi di ledger blockchain. Para penambang mendapatkan imbalan blok dalam PoW sementara validator mengenakan biaya transaksi dalam PoS.

Penting untuk memahami pro dan kontra dari operasi penambangan kripto dan tingkat pengembalian investasi. Untuk memaksimalkan keuntungan dalam PoW, para penambang memerlukan peralatan unggul, pasokan listrik murah, dan pengetahuan teknis, sementara dalam PoS, validator perlu bertaruh jumlah koin yang besar untuk memiliki keunggulan kompetitif menjadi validator.