Analisis Komprehensif Ekosistem Bitcoin: Melampaui Kendala, Menyambut Gelombang Ledakan Berikutnya

Ekosistem Bitcoin semakin menjadi topik hangat di pasar kripto. Membangun kontrak pintar menggunakan skema verifikasi klien pada skrip Bitcoin, sambil tetap kompatibel dengan jaringan Lightning yang memiliki skalabilitas tak terbatas untuk transaksi saluran, mungkin menjadi solusi aplikasi blockchain berskala besar yang menjamin "keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas" pada segitiga.

Artikel ini akan membahas beberapa konsep dasar dari ekosistem Bitcoin, dari "triple penentuan blockchain" yang menghalangi adopsi skala besar, hingga jaringan Lightning yang mengatasi kesulitan ini, dan solusi untuk skrip Bitcoin serta prinsip model UTXO saat ini.

Hambatan untuk Aplikasi Skala Besar Blockchain

"Jaringan blockchain tidak dapat sekaligus mencapai keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas", masalah yang disebut "segitiga ketidakmungkinan blockchain" ini telah lama menghambat penerapan luas blockchain.

Ethereum telah berkomitmen untuk mengembangkan desentralisasi dengan menjaga keamanan selama sepuluh tahun terakhir, dan terus berinovasi pada infrastruktur dasar blockchain untuk meningkatkan skalabilitas. Namun, dari upaya Ethereum dan Layer2-nya, selama solusi terbatas pada blockchain, akan ada batasan pada kinerjanya. Bahkan pada blockchain yang memiliki kinerja terbaik saat ini, masih sulit untuk melampaui batas TPS (transaksi per detik), dan masih ada kesenjangan besar dari persyaratan aplikasi komersial berskala besar yang mencapai jutaan TPS serta tujuan implementasi industri global yang mencapai ratusan juta TPS.

Jaringan Lightning: Mengatasi Kendala Skalabilitas

Jaringan Lightning berhasil menyelesaikan masalah skalabilitas dalam "segitiga ketidakmungkinan" melalui perhitungan off-chain, yaitu "saluran pembayaran". Selama cukup banyak saluran dibangun, transaksi konkuren dalam jumlah berapa pun dapat diproses.

Prinsip Jaringan Lightning

Jaringan Lightning meniru cara penyelesaian bank. Pengguna A dan B membuka saluran Lightning melalui jaringan Lightning, yang memungkinkan mereka untuk menyelesaikan transaksi secara langsung di dalam saluran tanpa perlu menyelesaikannya di blockchain Bitcoin. Hanya ketika saluran ditutup, penyelesaian akhir perlu dilakukan di blockchain Bitcoin.

Proses Operasi Saluran Petir

1. Menyetor cadangan: Membuka saluran jaringan Lightning memerlukan setoran cadangan Bitcoin terlebih dahulu.
2. Pencatatan transaksi off-chain: Mencatat setiap transaksi satu per satu melalui jaringan Lightning, setiap pencatatan harus menandatangani suatu perjanjian hukuman.
3. Catatan penyelesaian di blockchain: Setelah menutup saluran kilat, data transaksi historis akan dibungkus dan diselesaikan secara sekaligus, kemudian akhirnya dikirim ke blockchain Bitcoin.

mekanisme anti-penipuan

Jika terjadi tindakan penipuan selama proses perdagangan saluran, seperti menutup saluran untuk menyelesaikan Bitcoin lebih awal, maka pada saat penutupan saluran, akan segera muncul transaksi penipuan di rantai Bitcoin. Pihak yang dirugikan dapat segera mengamati dan menghukum pihak yang menipu dengan menggunakan perjanjian hukuman yang telah ditandatangani sebelumnya, di mana hukuman tersebut adalah penyitaan semua dana yang disiapkan.

keterbatasan jaringan Lightning

Meskipun Lightning Network secara teori mencapai skalabilitas tak terbatas, tetapi kendala terbesarnya adalah: Lightning Network menggunakan skrip yang sama dengan Bitcoin, dan di blockchain Bitcoin tidak ada kontrak pintar, hanya skrip sederhana yang tidak dapat menampung aplikasi kompleks. Blockchain Bitcoin adalah Turing incomplete, yang berarti ia tidak dapat mewujudkan logika dan aplikasi bisnis yang kompleks seperti bahasa pemrograman lainnya. Oleh karena itu, tantangan terbesar yang dihadapi Lightning Network adalah "bagaimana mewujudkan kontrak pintar di atas Bitcoin".

Rencana untuk Meningkatkan Fungsionalitas Blockchain Bitcoin

1. Side Chain

Sidechain adalah sebuah rantai yang memiliki fungsi kontrak pintar, yang terhubung secara dua arah dengan rantai utama Bitcoin, memungkinkan aset Bitcoin untuk berpindah secara mulus antara rantai utama dan sidechain. Namun, saat ini, teknologi pengait dua arah yang cukup terdesentralisasi masih kurang, dan solusi sidechain belum mendapatkan dukungan dari komunitas pengembang inti Bitcoin karena melibatkan masalah sentralisasi pihak ketiga.

2. Colored Coins

Colored coin memanfaatkan instruksi OP_RETURN dalam skrip Bitcoin, menambahkan 80 byte karakter acak di belakangnya, untuk menandai "colored coin" dengan makna string yang ditentukan dan mewujudkan kontrak pintar yang lebih kompleks. Namun, batasan 80 byte membatasi implementasi fungsinya. Teknologi "Ordinals" yang diukir dan solusi seperti BRC-20 meskipun telah memperluas fungsi dalam tingkat tertentu, tetapi telah menggunakan ruang "segregated witness" yang awalnya digunakan untuk tanda tangan transaksi pengiriman Bitcoin, menyebabkan penurunan kinerja Bitcoin dan mendapatkan penolakan keras dari pengembang inti.

3. Verifikasi Klien (Client-Validation)

Paradigma verifikasi klien mencapai desentralisasi penuh dengan mensimulasikan cara penandatanganan kontrak tradisional, sambil menjamin privasi. Saat eksekusi transaksi, pihak yang memulai transaksi memberikan data lengkap tentang riwayat transaksi yang diperlukan, sementara pihak lainnya memverifikasi sendiri untuk mencegah masalah penipuan. Metode ini tidak hanya menghindari masalah sentralisasi, tetapi juga memiliki karakteristik verifikasi off-chain yang tidak terbatas oleh kinerja, yang dianggap sebagai solusi "optimal" untuk mengatasi kekurangan turing completeness pada blockchain Bitcoin.

Untuk menyelesaikan masalah double spending, verifikasi klien memperkenalkan mekanisme "segel sekali pakai", yang mengikat setiap status dari setiap kontrak yang perlu diverifikasi dengan output transaksi yang tidak terpakai (UTXO) dari Bitcoin tertentu. Mekanisme ini memanfaatkan dua status UTXO yaitu "terpakai" dan "tidak terpakai", memastikan keamanan dan keunikan perubahan status kontrak.

Pengenalan Model UTXO

Output transaksi yang belum dibelanjakan (UTXO) adalah jumlah cryptocurrency yang dikirim dari satu alamat ke alamat lain tetapi belum digunakan oleh penerima. Model UTXO berbeda dari model akun Ethereum, karena melacak status setiap output transaksi untuk mencegah masalah pengeluaran ganda, memastikan validitas dan keamanan transaksi.

Masa Depan Ekosistem Bitcoin

Dengan munculnya solusi inovatif seperti verifikasi klien, ekosistem Bitcoin sedang menyambut peluang pengembangan baru. Teknologi baru seperti protokol RGB tidak hanya mengadopsi konsep verifikasi klien, tetapi juga mengusulkan kompatibilitas dengan jaringan Lightning, yang meletakkan dasar untuk skalabilitas tak terbatas. Meskipun kompatibilitas protokol ini masih perlu disempurnakan, mereka memberikan kemungkinan baru untuk mengatasi batasan "segitiga ketidakmungkinan blockchain".

Kita memiliki alasan untuk berharap bahwa pertumbuhan eksponensial dari siklus blockchain berikutnya akan berasal dari ledakan penuh ekosistem Bitcoin. Bitcoin diharapkan dapat melampaui peran sebagai penyimpan nilai tunggal, sambil mempertahankan sifat moneternya, dengan menyuntikkan lebih banyak skenario aplikasi ke dalam ekosistem melalui solusi yang beragam, mendorong skalabilitas dan keberlanjutan ekosistem, serta membawa kemungkinan tak terbatas bagi dunia blockchain.