Apa itu Proof-of-Stake (PoS)?
Proof-of-Stake (PoS) adalah mekanisme konsensus yang digunakan oleh blockchain untuk memvalidasi transaksi dan membuat blok baru tanpa bergantung pada proses komputasi intensif seperti Proof-of-Work (PoW).
Dalam PoS, validator (atau penambang) dipilih untuk membuat blok berdasarkan jumlah koin yang mereka miliki dan "pertaruhkan" (stake) sebagai jaminan.
.jpg "Proof-of-Stake (PoS)") |
| Proof-of-Stake (PoS) |
PoS pertama kali diperkenalkan oleh Sunny King dan Scott Nadal pada tahun 2012 melalui proyek Peercoin sebagai alternatif yang lebih hemat energi dibandingkan PoW, yang digunakan oleh Bitcoin. TON, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, juga menggunakan PoS untuk mengamankan jaringannya.
Cara Kerja Proof-of-Stake
Staking Koin
Dalam sistem PoS, peserta jaringan (validator) mengunci sejumlah koin mereka sebagai "stake" di jaringan.
Jumlah koin yang di-stake sering kali menjadi faktor utama dalam menentukan peluang validator untuk dipilih membuat blok baru. Semakin banyak koin yang di-stake, semakin besar kemungkinan validator tersebut dipilih.
Namun, beberapa variasi PoS juga mempertimbangkan faktor lain seperti lamanya koin di-stake (coin age) atau mekanisme acak untuk mencegah dominasi oleh pemilik koin besar.
Pemilihan Validator
Proses pemilihan validator biasanya dilakukan melalui algoritma yang mempertimbangkan stake dan elemen acak. Beberapa blockchain menggunakan metode seperti:
Randomized Block Selection: Validator dipilih secara acak, tetapi peluangnya sebanding dengan jumlah koin yang di-stake.
Coin Age Selection: Koin yang telah di-stake lebih lama mendapatkan prioritas lebih tinggi.
Delegated Proof-of-Stake (DPoS): Sebuah varian di mana pemegang koin memilih delegasi untuk memvalidasi atas nama mereka (contohnya digunakan oleh EOS dan Tron).
Contoh coin TON, validator dipilih berdasarkan jumlah Toncoin yang di-stake, dan nominator (pengguna yang tidak menjadi validator) dapat mendelegasikan koin mereka kepada validator untuk mendapatkan bagian dari imbalan.
Pembuatan dan Validasi Blok
Validator yang terpilih bertanggung jawab untuk membuat blok baru dan memvalidasi transaksi. Setelah blok dibuat, validator lain di jaringan memverifikasi keabsahan blok tersebut.
Jika blok tersebut valid, maka akan ditambahkan ke blockchain, dan validator mendapatkan imbalan dalam bentuk biaya transaksi atau koin baru yang dihasilkan (block reward). Contoh dalam TON, validator menerima Toncoin sebagai imbalan atas kontribusi mereka.
Keamanan melalui Stake
PoS mengandalkan insentif ekonomi untuk menjaga keamanan jaringan. Validator yang bertindak jujur mendapatkan imbalan, tetapi jika mereka mencoba menipu (misalnya, memvalidasi transaksi palsu), mereka berisiko kehilangan koin yang di-stake melalui mekanisme "slashing".
Slashing adalah hukuman di mana sebagian atau seluruh stake validator diambil jika mereka melanggar aturan protokol, seperti mencoba membuat blok yang tidak valid atau mendukung serangan jaringan.
Keunggulan Proof-of-Stake
Efisiensi Energi
Berbeda dengan PoW, yang membutuhkan daya komputasi besar untuk menambang (seperti pada Bitcoin, yang diperkirakan mengkonsumsi listrik setara dengan negara kecil seperti Argentina pada 2024), PoS tidak memerlukan perangkat keras khusus atau konsumsi energi yang besar.
Validator hanya perlu menjalankan perangkat lunak pada komputer biasa, menjadikan PoS jauh lebih ramah lingkungan. Misalnya, Ethereum, setelah beralih ke PoS pada September 2022 (disebut The Merge), mengurangi konsumsi energinya hingga 99,95%.
Skalabilitas
Karena tidak memerlukan perhitungan intensif, PoS memungkinkan jaringan untuk memproses lebih banyak transaksi per detik (TPS). TON, misalnya, memanfaatkan PoS bersama teknologi sharding untuk mencapai kecepatan transaksi yang sangat tinggi, dengan potensi lebih dari 100.000 TPS dalam kondisi optimal.
Keamanan Ekonomi
PoS mendorong keamanan jaringan melalui insentif ekonomi. Untuk mengendalikan jaringan (serangan 51%), penyerang harus memiliki mayoritas koin yang di-stake, yang sangat mahal dan tidak praktis. Sebagai contoh, untuk mengendalikan jaringan TON, penyerang perlu mengakuisisi lebih dari 50% dari total Toncoin yang di-stake, yang bernilai miliaran dolar berdasarkan kapitalisasi pasar saat ini.
Partisipasi yang Lebih Luas
PoS memungkinkan lebih banyak orang untuk berpartisipasi dalam validasi jaringan tanpa perlu perangkat keras mahal.
Dalam TON, pengguna yang tidak memiliki sumber daya untuk menjadi validator dapat menjadi nominator dengan mendelegasikan Toncoin mereka, sehingga tetap mendapatkan imbalan.
Desentralisasi
PoS dapat mendorong desentralisasi dengan memungkinkan lebih banyak validator bergabung. Namun, ini tergantung pada desain protokol, jika hanya pemilik koin besar yang dominan, desentralisasi bisa berkurang (lihat tantangan di bawah).
Tantangan dan Kelemahan Proof-of-Stake
Risiko Sentralisasi
Dalam PoS, pemilik koin besar (whale) memiliki peluang lebih tinggi untuk menjadi validator, yang dapat menyebabkan sentralisasi kekuatan.
Untuk mengatasi ini, beberapa blockchain seperti TON menggunakan mekanisme nominator, di mana pengguna kecil dapat mendelegasikan koin mereka kepada validator yang lebih kecil, menyeimbangkan distribusi kekuatan.
Nothing-at-Stake Problem
Dalam teori, validator dalam PoS dapat mendukung beberapa rantai (fork) tanpa biaya tambahan, karena mereka tidak mengeluarkan energi seperti pada PoW. Ini disebut "nothing-at-stake problem".
Namun, blockchain modern seperti TON dan Ethereum menerapkan mekanisme slashing untuk menghukum validator yang mencoba mendukung rantai ganda, mengurangi risiko ini.
Keamanan Awal (Low Initial Stake)
Blockchain PoS baru dengan sedikit koin yang di-stake dapat rentan terhadap serangan, karena lebih mudah bagi penyerang untuk mengakumulasi mayoritas stake.
TON mengatasi ini dengan distribusi awal melalui kontrak Proof-of-Work Giver dan pertumbuhan ekosistem yang cepat, meningkatkan jumlah koin yang di-stake seiring waktu.
Kompleksitas Implementasi
PoS lebih kompleks untuk diimplementasikan dibandingkan PoW karena melibatkan mekanisme seperti slashing, delegasi, dan pemilihan validator yang adil.
Kesalahan dalam desain dapat menyebabkan kerentanan, seperti serangan long-range (di mana penyerang mencoba menulis ulang sejarah blockchain lama).
Volatilitas Harga Koin
Karena stake bergantung pada koin, penurunan harga koin dapat mengurangi keamanan jaringan. Jika nilai Toncoin turun drastis, biaya untuk menyerang jaringan juga menurun, meningkatkan risiko serangan.
Varian Proof-of-Stake
Ada beberapa variasi PoS yang digunakan oleh blockchain berbeda:
- Pure PoS: Seperti yang digunakan oleh Algorand, di mana semua pemegang koin memiliki peluang untuk dipilih sebagai validator secara acak.
- Delegated PoS (DPoS): Digunakan oleh EOS dan Tron, di mana pemegang koin memilih delegasi untuk memvalidasi atas nama mereka.
- Nominated Proof-of-Stake (NPoS): Digunakan oleh Polkadot, mirip dengan yang ada di TON, di mana nominator mendelegasikan koin mereka kepada validator.
- Liquid Proof-of-Stake (LPoS): Digunakan oleh Tezos, memungkinkan pemegang koin untuk "meminjamkan" hak validasi mereka tanpa kehilangan kepemilikan koin.
Perbandingan dengan Proof-of-Work
Efisiensi Energi: PoS jauh lebih hemat energi dibandingkan PoW. Bitcoin (PoW) diperkirakan menggunakan 150 TWh per tahun (setara dengan konsumsi listrik Belanda), sedangkan jaringan PoS seperti TON hanya menggunakan energi untuk menjalankan node biasa.
Keamanan: PoW dianggap lebih teruji dalam hal keamanan karena telah digunakan oleh Bitcoin sejak 2009 tanpa kegagalan besar. Namun, PoS terus berkembang dengan mekanisme seperti slashing untuk meningkatkan keamanan.
Desentralisasi: PoW dapat terpusat pada penambang besar dengan perangkat keras canggih (seperti di China sebelum larangan penambangan pada 2021), sementara PoS berisiko terpusat pada pemilik koin besar.
Skalabilitas: PoS lebih skalabel, memungkinkan transaksi yang lebih cepat dengan biaya lebih rendah dibandingkan PoW.
Masa Depan Proof-of-Stake
PoS terus berkembang dengan adopsi oleh blockchain besar seperti Ethereum, Cardano, dan TON. Tren masa depan meliputi:
- Peningkatan Desentralisasi: Protokol baru berfokus pada mekanisme untuk mengurangi dominasi whale, seperti batasan stake maksimum per validator.
- Hibrida dengan Mekanisme Lain: Beberapa proyek menggabungkan PoS dengan konsep lain, seperti Proof-of-History (Solana), untuk meningkatkan efisiensi.
- Adopsi Institusional: Dengan fokus pada keberlanjutan, perusahaan dan pemerintah lebih cenderung mendukung blockchain PoS karena efisiensi energinya.
Namun, tantangan seperti volatilitas harga dan risiko sentralisasi tetap perlu diatasi untuk memastikan PoS dapat menjadi standar konsensus yang dominan di masa depan.
Sumber Informasi
- https://www.investopedia.com
- https://cointelegraph.com
- https://www.ledger.com
- https://ethereum.org
- https://www.bitdegree.org
- https://www.datawallet.com
- https://www.blockchain.com
- https://www.gemini.com
