Evolusi Mekanisme Konsensus Blockchain: Dari Desentralisasi ke Keseimbangan Efisiensi

Ethereum sedang melakukan reformasi sisi pasokan. Setelah mimpi taman tanpa batas hancur, Vitalik mulai meninjau kembali arah pengembangan L2/Rollup dan lebih aktif membela jalur L1. Rencana "mempercepat dan mengurangi biaya" dari jaringan utama Ethereum telah dimasukkan ke dalam agenda, beralih ke Risc-V hanyalah permulaan, bagaimana cara mengejar bahkan melampaui blockchain publik lainnya dalam hal efisiensi akan menjadi fokus.

Sementara itu, Solana terus memperluas skenario permintaan konsumsinya. Strategi Solana adalah "memperluas atau punah", dengan tegas mengikuti jalur pengembangan L1 berskala besar. Selain mekanisme konsensus baru yang dikembangkan oleh platform perdagangan tertentu yang memasuki proses penerapan, pada konferensi Solana di New York baru-baru ini, protokol konsensus Alpenglow dari tim Anza menjadi sorotan dan menarik perhatian seluruh audiens.

Menariknya, Ethereum dan Alpenglow keduanya memiliki mimpi akhir untuk menjadi komputer dunia.

Pemikiran Baru tentang Konsensus Keamanan di Era Node Skala Besar

Sejak Bitcoin, jumlah dan tingkat distribusi node selalu dianggap sebagai indikator kunci untuk mengukur tingkat desentralisasi jaringan blockchain. Untuk mencegah sentralisasi, ambang keamanan biasanya ditetapkan pada 33%, yaitu tidak ada entitas tunggal yang seharusnya melebihi proporsi ini.

Didorong oleh efisiensi modal, penambangan Bitcoin akhirnya berevolusi menjadi kumpulan kolam, sedangkan Ethereum menjadi panggung utama bagi penyedia layanan staking dan bursa terpusat. Namun, ini tidak berarti bahwa entitas-entitas tersebut dapat mengendalikan operasi jaringan. Dalam model "memelihara jaringan untuk imbalan/biaya manajemen", mereka tidak memiliki niat jahat.

Namun, saat mengevaluasi kesehatan jaringan, ukuran harus dipertimbangkan. Misalnya, dalam kelompok kecil yang hanya terdiri dari 3 orang, dibutuhkan persetujuan 2/3 untuk dianggap berfungsi dengan baik. Hanya mengejar jaminan keamanan minimum 1/3 tidak ada artinya, karena dua orang yang tersisa dapat dengan mudah berkolusi, biaya untuk berbuat jahat sangat rendah, tetapi keuntungannya sangat tinggi.

Sebagai perbandingan, dalam jaringan besar yang memiliki 10000 node, tidak perlu mengejar dukungan mayoritas 2/3. Sebagian besar node tidak saling mengenal, bahkan biaya koordinasi untuk kolusi jahat antara penyedia layanan staking besar terlalu tinggi.

Jadi, jika kita mengurangi jumlah node dan rasio konsensus secara moderat, apakah kita dapat mencapai "mempercepat dan mengurangi biaya"?

Alpenglow memang didasarkan pada pemikiran ini. Ini berencana untuk menurunkan ambang konsensus keamanan menjadi 20%, sambil mempertahankan skala sekitar 1500 node. Ini tidak hanya dapat meningkatkan kecepatan konfirmasi node, menghasilkan lebih banyak insentif jaringan utama untuk node, tetapi juga dapat mendorong skala node untuk berkembang menjadi sekitar 10.000.

Apakah metode ini dapat menghasilkan efek 1+1>2, atau apakah akan melanggar mekanisme keamanan yang ada, masih perlu diamati. Namun, pemikiran ini memang memberikan perspektif perbandingan yang menarik untuk kompetisi blockchain.

Alpenglow: Mengubah Mekanisme Penyebaran Blok

Dasar teori Alpenglow adalah bahwa di era node skala besar, tidak perlu jumlah konsensus yang terlalu tinggi. Karena adanya mekanisme PoS, pelaku jahat perlu menggunakan modal besar untuk mengendalikan jaringan. Bahkan dengan skala 20%, berdasarkan harga saat ini, Ethereum memerlukan 20 miliar dolar, sementara Solana juga memerlukan 10 miliar dolar.

Memiliki dana sebesar itu, jelas bukan pilihan yang bijak untuk memilih mengendalikan Blockchain, apalagi harus menghadapi perlawanan dari 80% node yang tersisa. Kecuali itu adalah tindakan tingkat negara, hampir tidak mungkin terjadi.

Dalam implementasi konkret, Alpenglow secara umum membagi seluruh proses menjadi tiga bagian: Rotor, Votor, dan Repair. Dalam arti tertentu, Alpenglow adalah modifikasi mendalam terhadap mekanisme siaran blok yang ada.

Mekanisme Rotor Alpenglow adalah optimasi terhadap mekanisme siaran blok yang ada. Ini menggunakan cara penyebaran pesan blok yang teratur, membagi node menjadi Leader, Relay, dan node biasa, tetapi setiap node memiliki kesempatan untuk menjadi Leader atau Relay.

Votor adalah mekanisme konfirmasi node. Dalam konsep Alpenglow, jika suara node pada putaran pertama mencapai 80% dan memenuhi batas minimum lebih dari 20%, maka dapat langsung disetujui dengan cepat. Jika suara pada putaran pertama berada antara 60% hingga 80%, maka akan dibuka putaran kedua, dan jika melebihi 60% lagi, maka akan dikonfirmasi secara final.

Jika konsensus masih belum tercapai, maka mekanisme Repair akan diaktifkan. Namun, situasi ini mirip dengan periode tantangan dari rollup optimis, jika benar-benar sampai pada tahap ini, protokol mungkin menghadapi masalah serius.

Berbeda dengan hanya menambah sumber daya perangkat keras untuk meningkatkan bandwidth, inti dari Alpenglow adalah mengurangi proses menghasilkan konsensus blok. Jika data blok dapat dikendalikan dalam jangkauan yang lebih kecil (sekitar 1500 Bytes), dan waktu generasi cukup singkat (idealnya dapat mencapai 100ms), maka peningkatan kinerja akan sangat signifikan.

Kesimpulan

Seiring dengan perkembangan solusi L2 yang semakin matang, kebutuhan untuk ekspansi mainnet tetap ada. Hanya dengan meningkatkan TPS mainnet secara terus-menerus, kita dapat mempertahankan keunggulan dalam kompetisi blockchain publik. Pemikiran Alpenglow tidak hanya berlaku untuk blockchain publik tertentu, secara teoretis, setiap rantai PoS dapat menerapkan mekanisme ini.

Ini mencerminkan bahwa penelitian blockchain sudah mendekati batas teknologi saat ini, dan memerlukan lebih banyak ide inovatif dari bidang ilmu komputer bahkan sosiologi. Seiring dengan kemajuan teknologi yang terus menerus, kita mungkin akan menyaksikan lebih banyak mekanisme konsensus yang inovatif lahir, mendorong teknologi blockchain menuju arah yang lebih efisien dan lebih aman.