Perbedaan Konsep Proof of Stake & Proof of Work

Share This Post

Share on whatsapp
Share on telegram
Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter

Bagi Anda yang tertarik untuk terjun di dunia cryptocurrency dan ingin melakukan penambangan untuk mengisi wallet kripto  tentu akan mempelajari berbagai hal yang berkaitan dengan mata uang crypto. Belakangan ini, para miner disarankan untuk beralih consensus yang awalnya menggunakan sistem Proof of Work (PoW) ke sistem Proof of Stake (PoS) Untuk itu, artikel kali ini akan mengulas mengenai perbedaan utama Proof of Work dan Proof of Stake.

Apa Itu Konsensus?

Konsensus menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) merupakan sebuah kesepakatan. Dalam dunia cryptocurrency, consensus diartikan sebagai prosedur matematika otomatis agar mencapai sebuah kesepakatan. Prosedur tersebut menggunakan algoritma untuk perhitungan, penalaran, dan pemrosesan data secara otomatis dengan metode Matematika.

Dalam setiap sistem terpusat seperti database informasi penting di suatu negara, administrator pusat berwenang untuk memelihara serta memperbarui database. Tugas untuk membuat pembaruan apapun misalnya menambahkan atau menghapus serta memperbarui nama pihak yang memenuhi syarat dilakukan berdasarkan otoritas pusat yang menjadi satu-satunya pihak yang bertanggungjawab memelihara catatan asli. Blockhain publik yang bertugas sebagai sistem terdesentralisasi dan mengatur sendiri bekerja secara global tanpa otoritas tunggal dan melihat kontribusi dari ribuan peserta yang melakukan verifikasi serta otentikasi transaksi yang terjadi pada blockchain dan pada kegiatan penambangan blok.

Sistem consensus memungkinkan Anda tidak perlu lagi mempercayai layanan pihak ketiga ketika mengirim dan atau menerima uang dari orang lain. Hal ini berbeda jika Anda menggunakan cara pembayaran tradisional yang mewajibkan untuk percaya pada pihak ketiga sebagai pengatur transaksi seperti Mastercard, Visa, bank, dan Paypal yang menyimpan informasi pribadi dan riwayat transaksi serta saldo setiap akun.

Dengan mata uang digital, setiap orang memiliki salinan buku besar atau blockchain sehingga tidak perlu percaya pada pihak ketiga. Siapa saja bisa langsung memverifikasi informasi yang tertulis. Saat ini ada banyak jenis algoritma consensus. Ada beberapa consensus yang paling populer yaitu POS, POW, dan DPOS. Dari beberapa jenis consensus, algoritma consensus membuat sifat jaringan blockchain menjadi serbaguna. Sebenarnya tidak ada consensus algoritma blockchain yang bisa mengklaim sebagai consensus terbaik.

Apa Itu Proof of Work

Proof of Work merupakan protokol yang bertujuan mencegah dari serangan cyber misalnya serangan berbentuk DDoS (Distributed Denial-of-Service) yang ingin menguras tenaga sumber daya sistem dengan cara mengirim permintaan-permintaan fiktif. Konsep PoW sudah ada sejak lama, bahkan sebelum bitcoin. Namun Satoshi Nakamoto yang merupakan penemu Bitcoin menggunakan teknik tersebut. Seperti yang diketahui bitcoin menjadi mata uang digital yang merevolusi cara transaksi. Oleh sebab itu, Proof of Work atau POW sering dikenal dengan bitcoin consensus.

Sesuai dengan namanya, algoritma ini membutuhkan bantuan kinerja komputasi untuk memecahkan kode-kode agar dapat menambang sebuah block yang didistribusikan melalui sebuah ledger atau buku besar yakni blockchain. Para penambang atau miner PoW biasanya melakukan berbagai percobaan hash sehingga hash power atau tenaga komputasi yang dimiliki semakin banyak. Hal ini memungkinkan miner melakukan lebih banyak percobaan setiap detiknya.

Miner dengan hash rate tinggi mempunyai kesempatan yang lebih banyak untuk menemukan solusi yang tepat untuk blok berikutnya. Algoritma consensus PoW memastikan penambang hanya bisa melakukan validasi transaksi di blok baru kemudian menambahkannya ke blokchain ketika node yang tersebar di jaringan mencapai consensus dan menyetujui bahwa hash blok dari penambang adalah bukti pekerjaan atau Proof of Work yang sah.

Algoritma POW diperkenalkan pertama kali pada tahun 1993 oleh Moni Naor dan Cynthia Dwork. Tetapi istilah Proof of Work baru dikenal berdasarkan dokumen yang diterbitkan tahun 1999 oleh Markus Jakobsson. PoW menjadi persyaratan untuk mendefinisikan perhitungan komputer yang disebut penambangan. Hal ini dilakukan untuk menciptakan kelompok baru berisi transaksi-transaksi tanpa kepercayaan di buku besar terdistribusi yang bernama blockchain.

Secara umum penambangan berfungsi untuk 2 tujuan. Pertama adalah untuk memverifikasi keabsahan transaksi atau menghindari pengeluaran ganda dan untuk menciptakan mata uang digital baru dengan cara memberikan imbalan pada penambang yang sudah melakukan tugas sebelumnya. Ketika Anda ingin mengatur transaksi, hal yang terjadi di balik layar adalah transaksi digabungkan menjadi blok dan penambang memverifikasi transaksi di setiap blok. Agar dapat melakukannya, miner wajib memecahkan teka teki matematika yang disebut masalah proof of work. Nantinya penambang pertama yang berhasil memecahkan masalah di setiap blok akan mendapatkan imbalan.

Apa Itu Proof of Stake

Proof of Stake atau POS merupakan algoritma consensus yang dikembangkan sejak tahun 2011. Algoritma ini disiapkan untuk menjadi pengganti algoritma PoW karena mengusung konsep yang lebih efisien. Algoritma ini menggunakan mekanisme di mana blok baru divalidasi berdasarkan stake holder atau jumlah koin yang dimiliki stake holder pemegang coin blockchain. Delegated Proof of Stake merupakan salah satu varian menarik dari POS atau sering dikenal dengan DPoS.

Delegate Proof of Stake memanfaatkan sistem voting yang demokrasi. DPOS ditemukan oleh Dan Larimer yang merupakan seorang Blockchain Developer. Konsensus DPoS juga digunakan oleh blockchain berbasis Vexanium untuk memilih blockproducers aktif yang akan berwenang memvalidasi block yang valid di jaringan Blockchain.

Proses DPoS di blockchain Vexanium terjadi di layer 2 sehingga hanya 50% dari proses consensus Vexanium. Sementara itu 50% sisanya terlibat pada proses actual mengonfirmasi setiap blok sampai final dengan cara ABFT atau Asynchronous Byzantine Fault Tolerant. Jadi ada 2 lapisan yang terlibat pada model consensus Vexanium yaitu layer 1 dengan model consensus asli atau native consensus dan layer 2 menggunakan DPoS.

Perbedaan Proof of Stake dan Proof of Work

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya PoW merupakan persyaratan untuk mendefinisikan penambangan untuk menciptakan kelompok baru berisi transaksi-transaksi blok tanpa kepercayaan di buku besar bernama blockchain. Teka-teki matematika yang harus dipecahkan oleh penambang memiliki fitur kunci asimetri.

Tindakan tersebut harus cukup kuat dari segi permintaan tetapi mudah untuk memeriksa jaringan. Gagasan tersebut juga dikenal dengan fungsi penetapan harga CPU, teka-teki komputasi, teka-teki klien, atau fungsi biaya CPU. Para penambang jaringan berlomba-lomba agar bisa menjadi yang pertama untuk menemukan solusi masalah matematika. Ketika penambang berhasil menemukan solusi yang tepat, ia akan mengumumkan ke berbagai jaringan dan di waktu yang sama memperoleh hadiah imbalan atau cryptocurrency yang disediakan oleh protokol.

Proses penambangan dari sudut pandang teknis adalah operasi inverse hashing. Proses tersebut menentukan sebuah angka sehingga algoritma kriptografi hash data blok memberi hasil di bawah ambang batas yang diberikan. Batas tersebut disebut dengan kesulitan dan berfungsi untuk menentukan sifat mining yang kompetitif. Makin banyak daya komputasi yang dimasukkan ke jaringan, makin tinggi parameter tersebut meningkat dan makin banyak juga jumlah rata-rata kalkulasi yang dibutuhkan untuk membuat blok baru.

Proof of work selain digunakan oleh blockchain bitcoin juga digunakan oleh ethereum dan blockchain lainnya. Sistem PoW memiliki fungsi yang berbeda-beda karena memang dirancang khusus untuk tiap blockchain. Sementara itu Proof of Stake hadir sebagai cara alternatif untuk memvalidasi transaksi menurut consensus terdistribusi dan untuk mencapai consensus terdistribusi. PoS juga termasuk algoritma dan memiliki tujuan yang sama dengan PoW tetapi memiliki proses yang lebih efisien untuk mencapai tujuan.

Mana yang Lebih Unggul Antara Proof of Work dan Proof of Stake?

Pada dasarnya ada berbagai kerentanan pada setiap sistem blockchain termasuk Proof of Work maupun Proof of Stake. Setiap sistem blockhain harus sesuai dengana sa kondisi protokol consensus atau bagaimana keamanan dibangun serta imbalan pada sistem blockchain ini.

Kondisi protokol consensus standar mencakup beberapa hal yaitu pengguna yang menemukan blok wajib menyiarkan ke semua jaringan sesegera mungkin. Kemudian seorang pengguna tidak diperbolehkan menemukan blok di rantai yang sama. Contohnya membangun di atas blok A saat sudah ada blok A yang mengacu blok A tersebut. Aturan consensus telah dibuat sedemikian rupa untuk mengkonsolidasi fork yaitu salah satu cabang akan mengambil alih cabang lainnya seiring dengan berjalannya waktu.

Berbicara mengenai keadilan protokol, PoW sebenarnya lebih adil karena penambang dengan kekuatan P dapat menemukan blok serta memperoleh imbalan dengan probabilitas P. Di sistem P, pemilik koin dengan jumlah P dapat menemukan blok probabilitas P. Namun pada sistem PoS, muncul kekhawatiran di mana pemilik koin tidak punya insentif untuk melepaskan koinnya ke pihak lain. Pasalnya jumlah koin yang dipegang berpengaruh terhadap nilai kekayaan mereka. Dari segi mempertahankan consensus, PoW menyelesaikan soal komputasi dan dikenal dengan mining atau penambangan. Sementara itu sistem PoS disebut penerbitan atau minting.

PoW mempunyai protokol consensus yang objek karena simpul atau node baru dapat menemukan keadaan terbaru di jaringan dengan aturan protokol. Sedangkan PoS merupakan protokol subjektif yang simpulnya memerlukan informasi terbaru. Pesan-pesan dan aturan protokol yang disiarkan di sistem menjadi penentu kondisi terbaru sistem tersebut. Baik PoS maupun PoW memiliki kelemahan rentan terserang Denial of Service (DoS) yang memenuhi simpul-simpul jaringan sehingga mengganggu performa jaringan tersebut. Selain itu kadang juga terdapat Sybil Attack yang menghasilkan simpul-simpul pengganggu jaringan.

Kelemahan PoW secara spesifik adalah selfish mining attack. Ini adalah kondisi di mana penyerang menyiarkan blok pilih-pilih untuk membuang daya komputasi para penambang jujur. Selain itu,sistem PoS pun memiliki kelemahan yaitu Bribe Attack. Pada kondisi ini penyerang melakukan transaksi kemudian membangun rantai alternatif rahasia sebelum blok mengandung transaksi tersebut. Selanjutnya setelah transaksi dikonfirmasi, rantai alternatif penyerang menjadi lebih panjang dibandingkan rantai yang valid di mana penyerang akan menyiarkan rantai alternatif tersebut. Hasilnya rantai alternatif akan diterima sebagai rantai baru dan dianggap valid kemudian transaksi penyerang dibalikkan.

Bagaimana Cara Kerja Proof of Stake?

Proof of Stake menjadi cara lain untuk validasi transaksi menurut consensus terdistribusi dan untuk mencapai consensus terdistribusi. Pada PoS, algoritma memberi imbalan bagi penambang yang berhasil memecahkan persamaan matematika yang bertujuan memvalidasi transaksi serta membuat blok baru . Proof of Stake memungkinkan adanya pemilihan pencipta blok baru yang dipilih secara deterministic, tergantung dari kekayaan atau taruhan. Semua mata uang digital telah dibuat sebelumnya dan jumlahnya tetap sama atau tidak pernah berubah.Ini berarti tidak ada imbalan blok pada sistem PoS sehingga penambang mengambil biaya transaksi. Dalam sistem PoS penambang juga lebih disebut dengan pemalsu.

Mengapa Banyak yang Beralih ke Proof of Stake

Vitalik Buterin dan komunitas Etherium berniat melakukan hard fork atau perubahan yang signifikan dengan transisi ke proof of stake dari proof stake. Mereka tentu punya alasan mengapa ingin beralih ke sistem baru ini. Pada consensus terdistribusi berdasarkan PoW, penambang memerlukan banyak energi. Untuk sebuah transaksi bitcoin memerlukan jumlah listrik yang besar.

Biaya energi tersebut dibayar menggunakan mata uang fiat. Mata uang fiat itu sendiri merupakan mata uang dengan nilai dari regulasi pemerintah sehingga membuat tekanan secara konstan terhadap nilai mata uang digital. Metode proof of stake  menjadi bentuk consensus yang lebih murah dan lebih ramah lingkungan.

Tidak hanya itu saja, imbalan untuk membuat blok baru juga tidak sama PoW karena penambang berkesempatan mendapatkan mata uang digital yang ia tambang. Pada PoS, penambang atau pemalsu adalah pemilik koin yang dicetak.

Cara Memilih Penambang Dalam PoS

Saat ini sudah ada protokol baru PoS yang disebut Casper. Ketika mengimplementasikan casper, nanti akan muncul kolam validator. Para pengguna dapat bergabung agar dapat dipilih menjadi penambang. Proses tersebut akan tersedia dengan fungsi memberikan kontak ke Casper dan mengirimkan Ether maupun koin lainnya yang menjalankan jaringan Ethereum.

Sejauh ini belum ada skema prioritas agar dilantik ke kolam validator. Siapa saja boleh bergabung di ronde mana saja yang diinginkan. Setiap validator akan mendapatkan imbalan sekitar 2-15%. Selain itu, tidak ada batasan untuk validator aktif. Tetapi hal ini akan diatur secara ekonomi yaitu memangkas suku bunga jika validator terlalu banyak atau meningkatkan imbalan bila validator terlalu sedikit.

Bagaimana Tingkat Keamanan PoW dan PoS

Setiap komputer tentu ingin bebas dari resiko serangan peretas, khususnya jika layanan tersebut berkaitan dengan uang. Dengan sistem proof of work, peretas akan dikeluarkan melalui disinsentif teknologi. Pemrograman serangan ke sistem PoW juga sangat mahal dan mungkin memerlukan uang lebih banyak dibandingkan jumlah yang mungkin dicuri.

Jadi algoritma PoS yang mendasarinya harus sangat ketat karena tanpa adanya penalty khusus, sistem PoS akan mudah diserang. Untuk itu, casper telah hadir untuk mengatasi masalah ini. Protokol casper merancang algoritma yang mampu menggunakan set beberapa kondisi jika ada validator yang curang maka mereka mungkin akan kehilangan deposit mereka.

Finalitas Ekonomi akan tercapai di casper dengan meminta validator supaya menyerahkan deposito untuk berpartisipasi serta mengambil simpanan mereka bila protokol menemukan slashing conditions atau pelanggaran aturan. Slashing condition mengacu pada undang-undang yang mengatur bahwa pengguna seharusnya memang tidak membuat kekacauan.

Kesimpulan

Dengan adanya sistem PoS, validator kini tidak perlu lagi menggunakan kekuatan komputasi. Pasalnya faktor yang paling utama dan berpengaruh terhadap peluang mereka adalah total jumlah koin mereka sendiri serta kompleksitas jaringan yang terjadi. Adanya pengalihan dari Proof of Work ke Proof of Stake adalah akan mendatangkan beberapa manfaat seperti energi yang lebih efisien dan jaringan lebih terjamin keamanannya karena serangan perlu biaya yang lebih mahal.

Casper nantinya akan menjadi protokol deposit keamanan dan bergantung dengan sistem consensus ekonomi. Validator atau node harus membayar uang jaminan agar dapat menjadi bagian consensus karena pembuatan blok baru. Protokol casper akan menentukan jumlah dari imbalan yang diterima validator karena kontrolnya terhadap uang jaminan. Ketika satu validator membuat blok yang tidak valid, maka uang jaminannya akan dihilangkan, termasuk hak istimewanya untuk jadi bagian consensus jaringan.

Sistem keamanan casper dapat dikatakan mirip dengan taruhan. Pada sistem berbasis PoS, taruhan merupakan transaksi yang menurut aturan consensus akan memberikan imbalan pada validor mereka dengan hadiah berupa uang bersamaan dengan tiap rantai yang dipertaruhkan oleh validator. Casper didasarkan ke gagasan bahwa validator akan bertaruh sesuai taruhan orang lain serta memberikan feedback positif yang dapat mempercepat consensus.

Subscribe To Our Newsletter

Get updates and learn from the best

More To Explore