Skalabilitas blockchain: bagaimana Layer 1 dan Layer 2 menyelesaikan masalah kapasitas jaringan

Cryptocurrency networks dipaksa untuk menyelesaikan teka-teki triad: mencapai keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas secara bersamaan. Fenomena ini dikenal sebagai “Trilema Blockchain”, pertama kali dijelaskan oleh pengembang Ethereum Vitalik Buterin. Inti masalahnya adalah bahwa tidak ada satu pun blockchain yang dapat mengoptimalkan ketiga parameter tersebut secara sempurna sekaligus. Sebaliknya, pengembang memilih solusi kompromi yang memperkuat satu atau dua aspek dengan mengorbankan yang ketiga.

Solusi dari dilema ini dibagi menjadi dua arah utama: modifikasi protokol dasar (Layer 1) dan pembangunan lapisan di atas jaringan yang ada (Layer 2). Setiap pendekatan memiliki keunggulan dan keterbatasannya yang perlu dipertimbangkan secara detail.

Bagaimana Layer 1 bekerja: fondasi jaringan cryptocurrency

Bitcoin dan Ethereum — dua perwakilan paling menonjol dari jaringan Layer 1. Mereka berfungsi sebagai blockchain mandiri yang berisi semua komponen penting: lapisan konsensus, eksekusi, dan akses data.

Perluasan kemampuan Layer 1 dilakukan dengan beberapa cara:

Sharding membagi jaringan menjadi sub-jaringan yang lebih kecil (shards), masing-masing memproses transaksi secara paralel. Pendekatan ini terinspirasi dari basis data terdistribusi dan memungkinkan peningkatan kapasitas secara signifikan. Misalnya, Zilliqa menerapkan “sharding berdasarkan transaksi”, di mana berbagai grup operasi diproses secara bersamaan.

Perubahan mekanisme konsensus dari Proof-of-Work (PoW) ke Proof-of-Stake (PoS) mengurangi konsumsi energi dan mempercepat validasi. Ethereum 2.0 beralih ke PoS, yang memberinya kemampuan memproses hingga 100.000 transaksi per detik dibandingkan sekitar 30 TPS saat ini. Cardano, Algorand, dan Fantom juga menggunakan mekanisme konsensus inovatif untuk mengoptimalkan kecepatan.

SegWit di Bitcoin menyelesaikan masalah ukuran blok dengan memisahkan tanda tangan digital dari data transaksi. Karena tanda tangan memakan 65% ruang, memindahkannya ke struktur terpisah mengurangi bobot transaksi hingga tiga perempat, membebaskan ruang untuk operasi baru.

Keunggulan utama solusi Layer 1 — mereka tidak memerlukan infrastruktur terpisah. Dengan mengubah protokol dasar, jaringan mencapai perubahan jangka panjang dalam skalabilitas dan mempertahankan desentralisasi di bawah kendali pengguna, bukan oleh sekelompok validator kecil.

Namun, solusi ini memiliki batasan. Penyimpanan dan kapasitas throughput node tetap menjadi faktor kritis. Transaksi antar shard masih dalam tahap pengembangan dan membutuhkan kapasitas throughput yang besar. Selain itu, validator bisa kehilangan pendapatan karena beralih ke mekanisme yang lebih efisien.

Layer 2: percepatan tanpa mengubah protokol utama

Berbeda dengan Layer 1, jaringan lapisan kedua dibangun di atas blockchain yang ada, memanfaatkan keamanan dan desentralisasi mereka. Mereka melakukan transaksi di luar jaringan utama, lalu merekam hasilnya di blockchain dasar.

Rollups — kelas paling inovatif dari Layer 2. Mereka memproses ribuan transaksi di luar jaringan, menggabungkannya ke dalam paket (batch) dan menempatkannya di blockchain dengan satu entri. Ini mengurangi beban pada jaringan dasar, karena hanya perlu memverifikasi bukti dan menyimpan data mentah. Hasilnya — throughput lebih tinggi dan biaya yang jauh lebih rendah.

Arbitrum menggunakan rollups optimistik berbasis Ethereum. Pada Desember 2025, harga ARB adalah $0.19. Platform ini mendukung struktur organisasi otonom terdesentralisasi (DAO) dan menawarkan kapasitas transaksi yang lebih baik dibandingkan jaringan utama.

State channels memungkinkan pengguna melakukan banyak operasi di luar jaringan tanpa mentransmisikan setiap transaksi secara terpisah. Lightning Network untuk Bitcoin menunjukkan pendekatan ini: pengguna dapat melakukan pembayaran mikro, transfer uang, dan operasi game hampir secara instan dan hampir tanpa biaya. Platform seperti Nostr, Strike, dan OpenNode sudah mengintegrasikan teknologi ini dalam operasi sehari-hari.

Sidechains — blockchain independen yang terhubung ke jaringan utama melalui sistem peg dua arah. Polygon menyebarkan konsep ini, berusaha menciptakan “internet blockchain” di mana berbagai jaringan dapat dengan mudah bertukar nilai. Pada Juni 2023, total nilai terkunci di Polygon dalam bidang DeFi sekitar $1.3 miliar. Platform ini bekerja sama dengan Compound, Aave, dan protokol terkemuka lainnya.

Optimism — Layer 2 berbasis Ethereum lainnya, mendukung 97 protokol termasuk Synthetix, Uniswap, dan Velodrome. Untuk mengaksesnya, pengguna perlu menambahkan jaringan ke dompet MetaMask dan mentransfer token, membuat lingkungan ini dapat diakses oleh banyak pengguna.

Keuntungan Layer 2 jelas: transaksi lebih cepat, biaya lebih rendah, dan keamanan blockchain dasar tetap terjaga. Namun, ada kekurangan. Fragmentasi likuiditas mengurangi kedalaman pasar di setiap platform. Interaksi antar berbagai solusi Layer 2 masih terbatas, misalnya satu aplikasi terdesentralisasi di Arbitrum tidak bisa langsung berinteraksi dengan dapp di Optimism. Menambahkan beberapa lapisan meningkatkan kompleksitas proses koneksi bagi pengguna.

Aplikasi praktis: di mana uang nyata berada

DeFi dan pinjaman paling diuntungkan dari kedua jenis skalabilitas ini. MakerDAO menggunakan kontrak pintar Ethereum untuk menerbitkan DAI, stablecoin yang dipatok ke $1. Di solusi Layer 2, biaya transaksi untuk operasi ini turun secara drastis.

Pasar NFT bergantung pada Polygon untuk skalabilitas. Platform ini menyediakan biaya minimal untuk membeli dan menjual aset digital, menarik seniman dan musisi.

GameFi mendapatkan momentum kedua berkat Polygon dan Lightning Network. Polygon Studios, didirikan Juli 2021, membantu pengembang beralih dari Web 2.0 ke Web 3.0 dengan dukungan pemasaran dan investasi. Teknologi Commit Chain dari Polygon mengatasi masalah throughput yang lambat dalam aplikasi game.

Pembayaran dan transfer mengalami revolusi berkat Lightning Network. Perusahaan OpenNode memungkinkan merchant menerima pembayaran Bitcoin dengan biaya hampir nol, menjadikan cryptocurrency sebagai alternatif praktis untuk sistem tradisional.

Perbandingan: kapan memilih Layer 1 atau Layer 2

Layer 1 adalah fondasi yang andal. Mereka tidak memerlukan perantara dan menyediakan desentralisasi maksimal. Namun, upgrade protokol dasar membutuhkan konsensus jaringan dan bisa memakan waktu bertahun-tahun. Ethereum 2.0 menunjukkan proses ini.

Layer 2 menawarkan kecepatan tanpa mengorbankan keamanan. Mereka ditujukan untuk pengguna yang menghargai kecepatan dan biaya murah. Tetapi, mereka bergantung pada blockchain dasar dan memiliki risiko keamanan sendiri.

Faktanya, keduanya memiliki peran khusus. Layer 1 — adalah “emas” (Bitcoin dengan harga $87.05K) dan fondasi (Ethereum dengan harga $2.92K). Layer 2 — adalah “uang tunai untuk belanja”, nyaman dan cepat untuk transaksi sehari-hari.

Pendekatan hibrida dan masa depan

Proyek-proyek seperti LayerZero mengembangkan solusi yang menggabungkan keunggulan kedua dunia. Arsitektur hibrida memungkinkan blockchain saling melengkapi dan mengatasi kekurangan masing-masing.

Masa depan cryptocurrency bergantung pada kemampuan jaringan untuk skalabilitas tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan. Ethereum 2.0 dengan potensi mencapai 100.000 TPS( dan inovasi Layer 2 seperti )rollups, state channels( menunjukkan bahwa Trilema blockchain bukanlah masalah yang tidak terselesaikan, melainkan tantangan yang membutuhkan pendekatan kreatif.

Ketika jaringan blockchain menjadi lebih skalabel, mereka akan lebih mampu memenuhi permintaan yang meningkat dari DeFi, game, dan pembayaran. Ini membuka jalan bagi adopsi massal cryptocurrency, menjadikannya aksesibel bagi miliaran orang yang membutuhkan mata uang yang aman, cepat, dan murah.

Teknologi blockchain membuka jalan menuju dunia digital di mana kepercayaan, keamanan, dan transparansi bukan lagi kemewahan, melainkan hak dasar. Kita menyaksikan evolusi keuangan, dan ini adalah waktu yang menegangkan untuk berpartisipasi dalam transformasi ini.