Blockchain sering disebut sebagai buku besar digital yang sulit diubah. Namun, bagaimana sebuah transaksi masuk ke dalamnya, dan siapa yang memutuskan bahwa catatan tersebut sah? Untuk memahami cara kerja teknologi blockchain, kita perlu mengikuti perjalanan data sejak blok pertama hingga jaringan mencapai kesepakatan atau konsensus.
Apa Itu Blockchain?
Blockchain adalah metode penyimpanan catatan dalam blok-blok yang tersusun berurutan. Salinan catatan ini dapat disimpan oleh banyak komputer dalam sebuah jaringan. Pada blockchain publik, peserta dapat memeriksa riwayat transaksi berdasarkan aturan protokol yang sama, tanpa harus bergantung pada satu pengelola pusat.
Setiap blok biasanya memuat sekumpulan transaksi, penanda waktu, serta hash blok sebelumnya. Hash adalah keluaran dari fungsi kriptografi yang berperan seperti sidik jari data: perubahan kecil pada data akan menghasilkan hash yang berbeda. Hubungan antarahash inilah yang membentuk rantai blok.
Dimulai dari Blok Pertama
Rantai bermula dari genesis block, yaitu blok pertama yang ditetapkan dalam aturan jaringan. Karena belum ada blok sebelumnya, blok ini tidak merujuk pada pendahulu seperti blok-blok setelahnya. Setiap blok baru kemudian mencantumkan hash blok sebelumnya.
Bayangkan halaman buku kas yang masing-masing mencantumkan ringkasan unik halaman terdahulu. Jika seseorang mengubah catatan pada satu halaman lama, ringkasannya ikut berubah. Rujukan pada halaman berikutnya menjadi tidak cocok. Dalam blockchain, perubahan semacam itu dapat terdeteksi ketika peserta jaringan memverifikasi rantai.
Bagaimana Transaksi Menjadi Bagian dari Blok?
Prosesnya berbeda menurut jaringan, tetapi alur umumnya sebagai berikut:
- Transaksi dibuat. Pengguna menyusun instruksi, misalnya mengirim aset digital ke alamat lain, lalu menandatanganinya dengan kunci privat. Tanda tangan digital membuktikan otorisasi tanpa perlu membagikan kunci privat.
- Transaksi disiarkan. Instruksi tersebut dikirim ke jaringan dan diteruskan antarnode, yaitu komputer yang menjalankan perangkat lunak blockchain.
- Transaksi diperiksa. Node memeriksa aturan dasar, seperti keabsahan tanda tangan dan apakah aset yang sama telah dibelanjakan sebelumnya.
- Transaksi dikelompokkan. Pengusul blok memilih transaksi yang memenuhi syarat untuk dimasukkan ke dalam calon blok.
- Blok disepakati. Melalui mekanisme konsensus, jaringan menentukan blok mana yang diterima dan bagaimana posisinya dalam rantai.
Banyak blockchain merangkum transaksi dalam struktur yang disebut Merkle tree. Struktur ini menghasilkan satu hash ringkasan, atau Merkle root, sehingga peserta dapat memeriksa apakah suatu transaksi termasuk dalam blok tanpa selalu mengunduh seluruh isinya.
Mengapa Jaringan Membutuhkan Konsensus?
Karena banyak komputer menyimpan dan memperbarui catatan, jaringan memerlukan aturan untuk menyepakati riwayat yang sah. Tanpa konsensus, peserta bisa menerima versi transaksi yang berbeda, termasuk dua transaksi yang mencoba menggunakan aset yang sama. Dua pendekatan yang umum dikenal adalah Proof of Work dan Proof of Stake.
Proof of Work (PoW)
Dalam PoW, penambang bersaing mencari nilai yang membuat hash blok memenuhi target tertentu. Pencarian ini membutuhkan komputasi, sedangkan hasilnya relatif mudah diperiksa oleh node lain. Bitcoin menggunakan pendekatan ini. Mengubah riwayat yang sudah tertanam dalam rantai akan menuntut pengerjaan ulang komputasi untuk blok terkait dan blok-blok sesudahnya, sambil mengejar perkembangan jaringan yang terus berjalan. Kelemahannya adalah kebutuhan energi yang besar.
Proof of Stake (PoS)
Dalam PoS, validator mengunci sejumlah aset sebagai stake untuk berpartisipasi dalam pengusulan dan pemeriksaan blok. Aturan protokol menentukan pemilihan validator serta sanksi jika mereka melanggar, misalnya pemotongan sebagian stake. PoS tidak mengandalkan perlombaan komputasi seperti PoW, tetapi keamanan dan tingkat finalitasnya tetap bergantung pada rancangan serta pelaksanaan aturan jaringan.
Apakah Data Blockchain Benar-Benar Tidak Bisa Diubah?
Istilah yang lebih tepat adalah sulit diubah setelah dikonfirmasi, bukan mustahil diubah. Pada beberapa jaringan, blok terbaru masih mungkin tergantikan apabila muncul cabang rantai lain yang diakui oleh aturan konsensus. Semakin jauh sebuah transaksi tertanam dalam riwayat, umumnya semakin besar biaya atau hambatan untuk membatalkannya.
Keamanan juga tidak hanya bergantung pada kriptografi. Konsentrasi kekuatan penambangan atau stake, kesalahan perangkat lunak, serta pencurian kunci privat tetap dapat menimbulkan risiko. Blockchain pun tidak otomatis menjamin bahwa informasi yang dimasukkan dari dunia nyata adalah benar.
Kapan Blockchain Berguna?
Blockchain cocok dipertimbangkan ketika sejumlah pihak perlu berbagi catatan, memverifikasi perubahan, dan mengurangi ketergantungan pada satu pengelola. Contohnya mencakup transfer aset digital dan pencatatan kepemilikan pada sistem yang dirancang untuk tujuan tersebut. Namun, jika satu organisasi sudah dipercaya untuk mengelola data, basis data biasa sering lebih sederhana, cepat, dan murah.
Singkatnya, blockchain bekerja dengan menghubungkan blok melalui hash, memvalidasi transaksi, lalu memakai konsensus untuk menyepakati urutan catatan. Dari genesis block hingga blok terbaru, kekuatannya terletak pada aturan yang dapat diperiksa bersama—dengan manfaat dan batasan yang tetap perlu dinilai sesuai kebutuhan.
