Blok Rantai Modular: Mendefinisikan Ulang Skalabilitas dan Keamanan Blockchain
Blockchain modular mewakili arsitektur blockchain baru yang meningkatkan skalabilitas, keamanan, dan fleksibilitas dengan memisahkan fungsi kunci ke dalam lapisan yang berbeda. Desain ini mengatasi bottleneck kinerja yang dihadapi blockchain monolitik tradisional saat menangani volume transaksi besar, sambil memungkinkan penyesuaian sistem yang lebih besar.

Apa itu Blockchain Modular?

Sistem blockchain monolitik tradisional, seperti Ethereum dan Bitcoin, biasanya menangani semua tugas di satu rantai, termasuk eksekusi transaksi, konsensus (verifikasi transaksi), penyimpanan data, dan penyelesaian. Meskipun pendekatan ini menguntungkan keamanan dan desentralisasi secara keseluruhan, seringkali mengalami isu kinerja saat menangani throughput transaksi tinggi, verifikasi yang cepat, dan aplikasi berskala besar. Blockchain modular, melalui arsitektur berlapis, membagi fungsi-fungsi ini ke dalam modul-modul yang berbeda, memungkinkan setiap modul fokus pada tugas-tugas spesifik untuk mencapai alokasi sumber daya yang lebih efisien dan optimisasi kinerja.

Fungsi Kunci

Blockchain modular umumnya terdiri dari empat modul fungsional utama:

1. Konsensus: Menentukan urutan transaksi dan pembuatan blok baru, memastikan keaslian transaksi. Lapisan konsensus memastikan node jaringan setuju pada versi tunggal dari ledger.
2. Proses: Memproses transaksi dan memperbarui status blockchain, bertindak sebagai mesin komputasi untuk menjalankan kontrak pintar.
3. Ketersediaan Data: Menyimpan data transaksi, memastikan bahwa data selalu tersedia untuk diunduh dan diverifikasi oleh node-node, membentuk dasar transparansi dan keamanan blockchain.
4. Penyelesaian: Memberikan finalitas transaksi, memastikan transaksi tidak dapat diubah setelah dikonfirmasi, dan bertindak sebagai lapisan arbitrase untuk sengketa lintas rantai.

Bagaimana Blockchain Modular Bekerja

Konsep inti dari blockchain modular adalah untuk mendekomposisi berbagai fungsi dari sebuah blockchain ke dalam modul-modul yang berbeda, masing-masing ditangani oleh rantai yang berbeda. Arsitektur blockchain monolitik tradisional biasanya mengelola semua tugas—eksekusi, konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data—pada satu rantai tunggal. Meskipun struktur ini sederhana, skalabilitas dan kinerjanya cenderung menurun saat aktivitas on-chain meningkat. Blockchain modular, dengan membagi-bagi fungsi-fungsi ini, memungkinkan blockchain yang berbeda fokus pada tugas-tugas tertentu, mencapai keseimbangan antara skalabilitas, desentralisasi, dan efisiensi. Berikut adalah pembagian rinci tentang bagaimana blockchain modular beroperasi:

1. Lapisan Pelaksanaan Lapisan pelaksanaan menangani dan memverifikasi semua transaksi, mengelola perubahan status pada blockchain. Rantai yang berbeda dapat mengadopsi berbagai arsitektur dan strategi optimisasi pada lapisan pelaksanaan, seperti teknologi Rollup dan mekanisme sharding, untuk meningkatkan kecepatan eksekusi transaksi dan efisiensi. Fleksibilitas ini memungkinkan lapisan pelaksanaan untuk skalabilitas berdasarkan kebutuhan spesifik, mengoptimalkan waktu eksekusi dan mengurangi biaya transaksi.
2. Lapisan Konsensus Lapisan konsensus bertanggung jawab atas komunikasi dan koordinasi di antara node-node dalam jaringan untuk mencapai kesepakatan mengenai urutan transaksi. Desentralisasi dan keamanan pada lapisan ini menentukan kekokohan keseluruhan sistem blockchain. Misalnya, Proof of Stake (PoS) dapat memberikan mekanisme konsensus yang efisien bagi lapisan konsensus, mencapai throughput yang lebih tinggi sambil menjamin keamanan. Dengan melepaskan diri dari lapisan modular lainnya, lapisan konsensus dapat diskalakan dan dioptimalkan secara independen.
3. Layer Penyelesaian Layer penyelesaian memvalidasi validitas transaksi, mengelola jembatan aset dan aliran antara lapisan pelaksanaan, dan memastikan keamanan interaksi lintas rantai. Lapisan ini biasanya bergantung pada blockchain dasar yang lebih kuat dan aman (seperti Ethereum) dan menyelesaikan validasi dan penyelesaian melalui kontrak pintar, memastikan finalitas transaksi lintas rantai.
4. Lapisan Ketersediaan Data (DA) Lapisan ketersediaan data memastikan bahwa semua data transaksi dapat diakses oleh node validasi. Kemandirian lapisan ini menyediakan blockchain modular dengan mekanisme manajemen data yang efisien, menggunakan teknik seperti sharding data dan pengambilan sampel untuk mengurangi persyaratan penyimpanan dan memungkinkan node cahaya untuk berpartisipasi dalam validasi data. Misalnya, teknologi "pengambilan sampel ketersediaan data" Celestia memungkinkan node untuk menentukan ketersediaan seluruh data dengan mengambil sampel sejumlah kecil data, sehingga mencapai verifikasi data on-chain yang efisien.
   Model operasional blockchain modular memungkinkan setiap lapisan dioptimalkan berdasarkan kebutuhannya sendiri, berevolusi secara independen. Karena lapisan tidak perlu lagi berjalan pada rantai yang sama, pengembang dapat memilih rantai yang sesuai untuk memenuhi tugas tertentu, sehingga menangani kompromi antara skalabilitas, keamanan, dan efisiensi.

Jenis Utama

Blockchain modular dapat dikonfigurasi secara fleksibel dengan menggabungkan lapisan eksekusi, konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data untuk membentuk berbagai desain struktural yang memenuhi berbagai persyaratan on-chain yang berbeda. Berdasarkan kombinasi modul-modul ini, jenis utama blockchain modular termasuk:

1. Arsitektur blockchain modular paling dasar adalah desain berlapis Layer 1 dan Layer 2. Layer 1 berfungsi sebagai rantai dasar yang mendasarinya, terutama menangani konsensus dan penyelesaian, sedangkan Layer 2 adalah rantai yang didedikasikan untuk eksekusi, menggunakan teknologi Rollup untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan. Celestia mengadopsi pendekatan ini, mendukung beberapa jaringan Layer 2 (seperti Arbitrum dan Optimism) yang menggunakannya sebagai lapisan ketersediaan data, sehingga meningkatkan skalabilitas.
2. Pelaksanaan, Penyelesaian, dan Arsitektur Lapisan DA Dalam arsitektur ini, lapisan pelaksanaan, penyelesaian, dan ketersediaan data lebih dipisahkan. Lapisan pelaksanaan berfokus pada pengelompokan transaksi dan pemrosesan, lapisan penyelesaian memverifikasi dan menyimpan keadaan akhir pelaksanaan, dan lapisan ketersediaan data memastikan aksesibilitas data dan keamanan penyimpanan. Kemandirian setiap modul lebih kuat. Validium adalah aplikasi dari arsitektur ini, mewakili bentuk Rollup lain yang memproses transaksi di luar rantai sebelum mengirimkan data ke L1, dengan lapisan ketersediaan data terpisah.
3. Arsitektur Sovereign Rollup Sovereign berfungsi sebagai lapisan eksekusi dan penyelesaian, dengan blok data dipublikasikan langsung ke rollup. Tidak seperti rollup kontrak pintar, rollup berdaulat mengelola validitas transaksi dan pemesanan melalui node validasi mereka sendiri daripada mengandalkan validasi pada lapisan kontrak pintar. Sovereign rollup secara mandiri mengontrol proses eksekusi dan penyelesaian, sementara lapisan DA memastikan ketersediaan data.

Kelebihan dan Tantangan

Kelebihan:

• Skalabilitas yang Ditingkatkan: Setiap modul berfokus pada tugas tertentu, secara signifikan meningkatkan throughput blockchain tanpa mengorbankan desentralisasi.
• Fleksibilitas dan Interoperabilitas: Desain blockchain modular memfasilitasi kolaborasi antara berbagai rantai Layer 1 dan Layer 2 yang berbeda, memungkinkan pengembang untuk bebas memilih mesin virtual dan tumpukan teknologi berdasarkan kebutuhan aktual.
• Dukungan untuk Aplikasi Multi-fungsi: Struktur modular memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi terdesentralisasi (DApps) yang efisien dan aman dengan mudah, membuka lebih banyak kemungkinan untuk berbagai kasus penggunaan.

Tantangan:

• Kompleksitas Pengembangan: Desain multi-layer dari blockchain modular meningkatkan kesulitan pengembangan dan persyaratan teknis untuk pengguna dan pengembang, yang dapat memperlambat adopsi.
• Kurangnya Pengujian yang Matang: Dibandingkan dengan rantai monolitik tradisional, rantai modular memiliki keterbatasan dalam pengujian dan validasi dalam aplikasi praktis. Rantai yang matang telah melalui pengujian yang ekstensif, sementara jaringan modular masih terus mengejar.

Contoh Proyek

Celestia: Sebagai pemimpin dalam ruang blockchain modular, Celestia adalah blockchain modular yang berfokus pada ketersediaan data yang memastikan aksesibilitas data transaksi melalui pengambilan sampel ketersediaan data. Ini memungkinkan jaringan Layer 2, seperti rollup, untuk memanfaatkan fungsi penyimpanan datanya sambil mengurangi beban rantai utama.
Dymension: Dymension menawarkan blockchain modular penyebaran cepat "RollApps" dan membagi struktur jaringan menjadi front-end dan back-end, mirip dengan arsitektur tumpukan aplikasi tradisional. Dymension memastikan komunikasi yang efisien antara RollApps dan memanfaatkan jaringan ketersediaan data untuk penyimpanan dan penyediaan data.

Kesimpulan

Blockchain modular menawarkan jalan baru untuk ruang blockchain, meningkatkan skalabilitas dan fleksibilitas dengan memodulisasi fungsi kunci dan meletakkan dasar teknis untuk pengembangan DeFi dan pengembangan aplikasi terdesentralisasi lainnya lebih lanjut. Meskipun masih dalam tahap awal, blockchain modular menjanjikan untuk mengatasi tantangan teknis saat ini, memberikan kinerja dan keamanan yang lebih besar untuk jaringan terdistribusi.