Skalabilitas Blockchain: Perbandingan Antara Jaringan Dasar dan Solusi Pelengkap

Mengapa Kecepatan Transaksi Penting

Teknologi blockchain merevolusi cara kita mencatat, memverifikasi, dan melacak informasi di jaringan perusahaan. Manfaatnya jelas: keamanan yang lebih besar, transparansi yang tak terbantahkan, dan pengurangan biaya operasional. Namun, ada hambatan kritis yang menghalangi adopsi massal: kapasitas untuk memproses transaksi. Sementara sistem tradisional menjalankan ribuan operasi per detik, jaringan blockchain menghadapi kemacetan yang signifikan. Di sinilah muncul dua pendekatan utama untuk menyelesaikan dilema ini: mengoptimalkan lapisan dasar (Layer 1) atau membangun solusi paralel (Layer 2).

Trilema Dasar Blockchain

Vitalik Buterin, pencipta Ethereum, mempopulerkan sebuah konsep penting: tidak mungkin mencapai secara bersamaan tiga karakteristik utama—desentralisasi total, keamanan yang kokoh, dan kapasitas pemrosesan yang tinggi. Setiap jaringan perlu melakukan kompromi. Bitcoin memprioritaskan keamanan dan desentralisasi, mengorbankan kecepatan. Beberapa Layer 1 yang muncul mencari keseimbangan, sementara Layer 2 lainnya fokus pada performa, menyerahkan keamanan kepada jaringan dasar.

Memahami realitas ini sangat penting untuk mengerti mengapa ada banyak solusi, bukan hanya satu solusi universal.

Memahami Layer 1: Fondasi

Apa yang Menentukan Jaringan Layer 1

Blockchain Layer 1 adalah jaringan yang sepenuhnya mandiri yang mengelola keamanan, validasi transaksi, dan penyimpanan data sendiri. Bitcoin dan Ethereum adalah contoh utama. Semua komponen kritis—kesepakatan terdistribusi, eksekusi kontrak, ketersediaan data—berada di dalamnya. Ketika Anda melakukan transaksi langsung di Bitcoin atau Ethereum, Anda berinteraksi dengan Layer 1.

Tantangannya inheren: semakin desentralisasi dan aman, semakin lambat memproses transaksi. Bitcoin mampu memvalidasi sekitar 7 transaksi per detik, Ethereum sebelum Ethereum 2.0 memproses sekitar 30 transaksi per detik. Batasan ini mendorong pengembangan teknik optimisasi yang canggih.

Teknik Optimisasi dalam Layer 1

Sharding: Membagi untuk Menang

Terinspirasi dari arsitektur basis data terdistribusi, sharding membagi jaringan menjadi bagian-bagian kecil yang disebut “shard”. Setiap shard memproses transaksi secara bersamaan, secara paralel, menggandakan kapasitas total. Jika 64 shard beroperasi sinkron, jaringan mampu 64 kali lipat throughput. Zilliqa mengimplementasikan “sharding per transaksi”, mengelompokkan transaksi dalam batch yang diproses oleh shard berbeda. Tantangannya? Menjamin komunikasi yang efisien antar shard tanpa menimbulkan latensi berlebih.

Perubahan Mekanisme Konsensus

Proof of Work (PoW), yang digunakan oleh Bitcoin, membutuhkan daya komputasi besar untuk memvalidasi blok. Proof of Stake (PoS) menggantikan penambangan dengan validator yang menaruh jaminan di jaringan. Hasilnya: konsumsi energi 99% lebih rendah dan kapasitas pemrosesan meningkat. Ethereum 2.0, setelah “The Merge”, mengadopsi PoS secara penuh. Cardano mengimplementasikan Ouroboros PoS, Algorand menggunakan PoS Murni, Fantom mengimplementasikan aBFT (Toleransi Asinkron terhadap Byzantine Faults). Semuanya mencapai throughput lebih tinggi dengan konsumsi lebih rendah.

SegWit: Mengoptimalkan Struktur Data

SegWit (Segregated Witness) dari Bitcoin tidak secara langsung meningkatkan kapasitas, tetapi secara dramatis memperbaikinya. Dengan memisahkan tanda tangan digital dari data transaksi, mengurangi ukuran setiap transaksi sekitar 65%. Sebuah blok 1 MB dapat memuat lebih banyak transaksi, mempercepat penyelesaian dan mengurangi biaya. Ini kompatibel ke belakang—node lama tetap berfungsi.

Keuntungan Solusi Layer 1

Tanpa Infrastruktur Terpisah

Berbeda dengan Layer 2, yang memerlukan rantai tambahan atau sistem paralel, Layer 1 mengubah protokol dasar. Artinya, tidak ada kerumitan jembatan, tidak ada transfer antar rantai. Semuanya terjadi secara native.

Keamanan Menyeluruh

Semua transaksi memanfaatkan kekuatan konsensus lengkap jaringan. Tidak bergantung pada pihak ketiga atau validator khusus. Desentralisasi tetap terjaga.

Dampak Permanen

Perbaikan di Layer 1 bersifat struktural. Setelah diterapkan, manfaatnya bersifat permanen bagi jaringan. Mengurangi kemacetan secara tahan lama dan biaya secara berkelanjutan.

Keterbatasan Nyata

Pembatasan Fisik Node

Setiap node jaringan menyimpan seluruh riwayat transaksi. Seiring pertumbuhan blockchain, kebutuhan penyimpanan dan bandwidth meningkat. Tidak semua orang mampu menjalankan node lengkap, mengurangi desentralisasi.

Kemacetan Antar Shard

Sharding menciptakan masalah baru: transaksi yang melibatkan banyak shard memerlukan komunikasi antar mereka, menyebabkan latensi. Mengonfirmasi transaksi cross-shard memakan waktu lebih lama dan mengonsumsi bandwidth lebih banyak.

Dilema Penambang

Transisi dari PoW ke PoS menghilangkan permintaan untuk penambangan. Validator mendapatkan imbalan, tetapi ekosistem penambangan menyusut, berpotensi mengurangi keamanan karena distribusi.

Peran Strategis Layer 2

Konsep Utama

Teknologi apa pun yang beroperasi di atas blockchain Layer 1 untuk menambah fungsi dianggap Layer 2. Tidak menggantikan dasar, tetapi melengkapinya. Layer 2 memproses transaksi di luar rantai utama dan secara berkala “melikuidasi” hasilnya di Layer 1, mewarisi keamanannya.

Ini berbeda dengan sidechain, yang memiliki keamanan independen (seringkali lebih lemah).

Arsitektur Utama

Rollups: Kompresi Data

Rollups menjalankan ratusan transaksi di luar rantai, kemudian mengirimkan satu “paket” terkompresi ke Layer 1. Ini mengurangi data yang dikonfirmasi hingga 10x sampai 100x. Ada dua tipe:

• Optimistic Rollups: Menganggap transaksi valid secara default. Jika ada yang menentang, jaringan memverifikasi. Arbitrum dan Optimism menggunakan ini.
• ZK Rollups: Menghasilkan bukti matematis bahwa transaksi valid sebelum disubmit, menghilangkan kebutuhan periode penyanggahan.

Channel Status

Dua pengguna “membuka saluran” di luar jaringan. Melakukan sebanyak mungkin transaksi di antara mereka, hanya mencatat saldo awal dan akhir di Layer 1. Lightning Network Bitcoin adalah contoh sempurna: pembayaran mikro instan dengan biaya minimal. Strike, aplikasi pembayaran lintas negara, menggunakan Lightning untuk mengirim uang dalam hitungan detik.

Sidechains

Blockchain independen yang terhubung melalui “jembatan” dua arah. Bisa dioptimalkan untuk kasus tertentu—kecepatan untuk gaming, privasi untuk keuangan, biaya nol untuk DeFi. Polygon PoS, Skale, dan Rootstock adalah contohnya. Pengguna harus mempercayai keamanan sidechain, bukan hanya Layer 1.

Contoh Konkret

Arbitrum

Berasal dari Ethereum, menggunakan Optimistic Rollups untuk memproses transaksi 10x lebih cepat dengan biaya 90% lebih rendah. Token native-nya, ARB, mengatur platform sebagai DAO. Menampung ratusan dApps.

Optimism

Juga Layer 2 dari Ethereum dengan optimistic rollups. Ekosistemnya menampung 97 protokol—Uniswap, Synthetix, Velodrome—dengan lebih dari $500 juta( nilai total terkunci. Menambahkan jaringan ke MetaMask sangat mudah.

Lightning Network

Mengubah Bitcoin dari mata uang lambat menjadi uang digital peer-to-peer. Nostr, jaringan sosial terdesentralisasi, mengintegrasikan Lightning untuk pembayaran mikro. OpenNode memungkinkan pedagang menerima Bitcoin dengan penyelesaian hampir instan.

Polygon

Mengklaim sebagai “internet dari blockchain”—banyak rantai yang kompatibel dengan Ethereum saling bertukar nilai secara bebas. Total nilai di DeFi mencapai sekitar ~$1,3 miliar pada Juni 2023. Compound dan Aave berjalan di dalamnya. Perdagangan NFT dengan biaya minimal. Polygon Studios )didukung Juli 2021### memindahkan game dari Web 2 ke Web 3.

Keuntungan Layer 2

Performa Eksplosif

Transaksi Layer 2 dikonfirmasi dalam milidetik, bukan menit. Ini memungkinkan aplikasi yang sebelumnya tidak mungkin—perdagangan frekuen, game real-time, pembayaran mikro berkelanjutan.

Biaya Lebih Rendah

Tanpa memproses seluruh transaksi di Layer 1, biaya turun drastis. Operasi yang biasanya biaya $10-50 di Ethereum, di Arbitrum atau Optimism hanya beberapa sen.

Keamanan Warisan

Layer 2 tidak menciptakan keamanan baru; menggunakannya kembali dari Layer 1. Semua transaksi dapat diverifikasi di dasar, menjaga jaminan.

Tanpa Mengurangi Fungsi

dApps berjalan sama persis di Layer 1 dan Layer 2. Kontrak pintar kompleks, DeFi canggih, semuanya berfungsi. Hanya lebih cepat dan murah.

( Kekurangan Utama

Fragmentasi Likuiditas

Ketika pengguna menyebarkan modal di banyak Layer 2, pasar menjadi tipis. Ethereum membutuhkan likuiditas terkonsentrasi untuk DeFi yang kokoh. Membagi ini antara Arbitrum, Optimism, Polygon, dan likuiditas berkurang.

Interoperabilitas Terbatas

Sebuah dApp di Arbitrum tidak bisa langsung memanggil dApp di Optimism. Membutuhkan jembatan, yang menambah latensi dan risiko. Ini mengurangi komposabilitas, pilar utama DeFi.

Kompleksitas Operasional

Pengguna harus memindahkan token antara Layer 1 dan Layer 2. Membutuhkan banyak transaksi, dompet berbeda, memahami cara kerja jembatan. Friksi tinggi.

Ketergantungan pada Layer 1

Jika Layer 1 macet, Layer 2 juga terganggu—tidak bisa menyelesaikan transaksi dengan cepat. Layer 2 hanya secepat dasar yang mendasarinya.

Perbandingan Langsung: Layer 1 vs Layer 2

Kebenaran yang menyakitkan? Keduanya diperlukan. Layer 1 menyediakan fondasi yang dapat diandalkan. Layer 2 memperluas kegunaan. Bukan atau, tetapi dan.

Dampak Transformasional Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 menandai titik balik penting. Transisi lengkap ke PoS dan implementasi sharding menjanjikan 100.000 transaksi per detik—bukan 30. Ini akan menyelesaikan banyak masalah di Layer 1.

Namun, tidak membuat Layer 2 usang. Mengapa? Keterbatasan kebersamaan. Bahkan dengan Ethereum 2.0, rantai yang berbeda tidak berinteraksi secara sempurna. Layer 2 tetap menawarkan ruang untuk eksperimen dan optimisasi khusus.

Ethereum 2.0 mengurangi urgensi, bukan menghilangkan kebutuhan.

Aplikasi Praktis Mengubah Berbagai Sektor

( Keuangan Terdesentralisasi )DeFi###

MakerDAO menciptakan DAI—stablecoin yang didukung Ether—melalui kontrak pintar Ethereum. Sistem ini berjalan, tetapi biaya menggerogoti margin dalam perdagangan kecil. Polygon memungkinkan fungsi yang sama dengan biaya 100x lebih murah. Compound dan Aave meniru di Layer 2, memperluas akses.

Pembayaran dan Pengiriman Uang

Lightning Network mengubah Bitcoin menjadi mata uang pembayaran. Pedagang menerima BTC tanpa menunggu 10 menit—Lightning mengonfirmasi dalam hitungan detik. Strike memungkinkan mengirim USD ke ponsel mana pun secara global, dengan biaya lebih rendah dari bank tradisional.

( Gaming dan NFT

Polygon Studios memfasilitasi transisi game. Latensi yang lebih rendah dan biaya minimal memungkinkan ekonomi dalam game yang layak. Membeli skin seharga 0,5 MATIC )~$0,25### daripada $5. Perdagangan NFT di Polygon berbiaya kecil, memungkinkan pasar yang sebelumnya tidak praktis di Layer 1.

Inovasi Berkelanjutan

Generasi berikutnya mengeksplorasi pendekatan hibrida—menggabungkan Layer 1 dan Layer 2 secara optimal. LayerZero, misalnya, memungkinkan aplikasi memanfaatkan banyak rantai secara bersamaan, memilih di mana menjalankan setiap fungsi.

Horizon Masa Depan

Konvergensi tak terelakkan. Jaringan Layer 1 akan terus mengoptimalkan—sharding, konsensus yang disempurnakan, pengurangan bloat. Layer 2 akan berkembang—masing-masing dioptimalkan untuk kasus penggunaan tertentu.

Pengguna biasa? Tidak akan tahu di layer mana mereka beroperasi. Antarmuka terpadu akan menyembunyikan kompleksitas. Mereka akan memilih berdasarkan kecepatan/biaya yang diinginkan, bukan arsitektur teknis.

Adopsi arus utama membutuhkan ini: teknologi tak terlihat, performa intuitif, biaya yang tak signifikan. Blockchain menuju ke arah ini. Layer 1 menyediakan fondasi yang tak tergoyahkan. Layer 2 memperluas kegunaannya. Bersama-sama, membentuk ekosistem yang mendekati menyelesaikan trilema—desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas dapat hidup berdampingan.

Kita masih di awal perjalanan ini. Kemungkinannya tampak tak terbatas.