Mekanisme konsensus blockchain bertanggung jawab untuk memvalidasi keabsahan transaksi dan menambahkannya ke dalam blockchain dalam urutan yang akurat. Bergantung pada mekanisme konsensus yang dipilih, efisiensi validasi dan proses pengurutan berbeda, menghasilkan tingkat throughput yang berbeda. Dalam ranah blockchain, Solana adalah rantai yang berperforma tinggi, dengan waktu blok 400ms dan transaksi per detik (TPS) rata-rata antara2,000 hingga 3,000, dengan TPS puncak teoretis sebesar 65.000 (untuk referensi, TPS Ethereum sekitar 12).

Artikel ini bertujuan untuk menyoroti beberapa arsitektur Solana yang memainkan peran kritis dalam meningkatkan throughput-nya, yaitu mekanisme konsensus Delegated Proof-of-Stake (DPoS) dan mekanisme Proof-of-History (PoH).

1. Mekanisme Konsensus Tradisional

Mari kita mulai dengan memahami salah satu bottleneck kunci yang ada dari blockchain: skalabilitas.

Setiap node dalam jaringan blockchain terdesentralisasi memiliki jam internal sendiri yang digunakan. Ketika transaksi terjadi, node akan memberi cap waktu transaksi sesuai dengan jam sistem lokal ini.

Jam Internal Node

Konfirmasi akhir atau penolakan transaksi juga akan ditandai waktu sesuai dengan blok sistem lokal ini. Dengan mekanisme konsensus tradisional sepertiBukti Kerja (PoW)danBukti Kepemilikan (PoS), semua node harus berkomunikasi satu sama lain untuk menetapkan bahwa waktu telah berlalu.

Untuk blockchain terdesentralisasi dengan ribuan node di seluruh dunia, ketidaksesuaian antara jam sistem lokal node cenderung muncul, menyebabkan waktu transaksi berbeda di antara node. Ini muncul sebagai masalah ketika node harus mencapai konsensus mengenai transaksi mana yang telah terjadi dan urutan transaksi ini dalam blok. Ini dikenal sebagai masalah sinkronisasi timestamp dan menjadi lebih parah dan kompleks ketika jaringan meningkatkan desentralisasinya dengan meningkatkan jumlah node.

Pada akhirnya, ini menciptakan kemungkinan jalan untuk serangan jahat. Ketidaksesuaian waktu memungkinkan pelaku jahat menyiarkan transaksi palsu yang mirip dengan waktu sebenarnya dalam upaya untuk mengambil alih jaringan. Untuk mencegah manipulasi transaksi ini, banyak waktu dan daya pemrosesan perlu dihabiskan untuk memverifikasi keakuratan timestamp. Hal ini berpotensi mengakibatkan keterlambatan dalam konfirmasi blok atau bahkan penolakan blok (node mungkin memberikan suara untuk menolak blok karena timestamp yang berbeda).

2. Apa itu Proof-of-History (PoH)

Proof-of-History (PoH) digunakan dalam Solana untuk membuktikan bahwa transaksi ditempatkan dalam urutan yang benar, dan ini dapat dengan mudah diverifikasi oleh validator dalam jaringan.

Berbeda dengan yang disebutkan di bagian 1, di mana node memiliki jam masing-masing, PoH dapat dianggap sebagai blok global yang semua node gunakan untuk memverifikasi lalu lintas waktu antara dua peristiwa. Dengan jam universal ini, node melihat catatan transaksi sejarah yang sama, menyembunyikan potensi perselisihan tentang urutan transaksi. Hal ini memungkinkan konsensus dicapai dengan cepat dan secara signifikan mengurangi waktu yang diperlukan untuk memverifikasi transaksi dan menambahkannya ke blockchain.

PoH bergantung pada metode kriptografis untuk membuat catatan transaksi yang kontinu dan kronologis. Mari kita telusuri sedikit lebih dalam tentang ini.

3. Penyelaman Teknis ke PoH

Setiap transaksi diproses melalui SHA-256, sebuah fungsi hash kriptografis yang dikenal karena kemampuannya untuk mengambil input apa pun dan menghasilkan output yang unik, tak terduga. Ketika sebuah transaksi di-hash, outputnya menjadi input untuk hash transaksi berikutnya. Proses ini menghasilkan urutan transaksi yang tertanam dalam output yang di-hash, menciptakan rantai panjang dan kontinu.

PoH memanfaatkan Verifiable Delay Functions (VDFs), yang sangat penting dalam memverifikasi lewatnya waktu dalam blockchain. VDFs adalah fungsi yang intensif secara komputasi yang tidak hanya bergantung pada hash sebelumnya tetapi juga mencakup waktu yang berlalu. Mekanisme ini memungkinkan Solana untuk menunjukkan, secara kriptografis, bahwa waktu nyata telah berlalu dalam menghasilkan output berurutan. Akibatnya, ada urutan transaksi yang jelas dan dapat diverifikasi, memastikan satu timeline peristiwa yang konsisten. Validator dengan demikian dapat dengan mudah memverifikasi berapa lama waktu yang telah berlalu, yang lebih meningkatkan keandalan jaringan.

Penggunaan PoH di Solana menambahkan lapisan keamanan dan integritas yang kuat. Merusak bagian manapun dari rantai hash akan memerlukan perhitungan ulang semua hash berikutnya, sebuah usaha yang membutuhkan usaha yang intensif yang melindungi jaringan dari perubahan.

PoH secara signifikan mengurangi jumlah informasi yang perlu diproses validator per blok. Dengan menggunakan versi terhash dari status transaksi terbaru, waktu konfirmasi blok secara drastis dipersingkat. Ketika validator (atau node replikator) menerima blok, urutan PoH memberikan mereka urutan transaksi yang dapat dipercaya secara kriptografis, yang dapat mereka percayai tanpa perlu verifikasi ulang. Efisiensi ini sangat penting dalam mempercepat mekanisme konsensus, karena jaringan dapat dengan cepat memilih dan melanjutkan ke validator berikutnya untuk validasi blok.

4. Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

Dengan pemahaman yang lebih baik tentang PoH, bagian ini menjelaskan bagaimana PoH digunakan dalam mekanisme konsensus Solana - DPoS.

Dalam DPoS, setiap validator yang memasang $SOL akan dapat berpartisipasi dalam tata kelola jaringan - memilih tentang validitas blok dan apakah itu harus ditambahkan ke blockchain. Pemegang $SOL (saya dan Anda) yang lebih memilih untuk tidak langsung terlibat dalam proses staking dapat mendelagasikan token mereka ke validator lain, yang efektif membuat mereka delegator. Proses delegasi ini mengalokasikan hak suara delegator (berbanding lurus dengan jumlah $SOL yang mereka miliki) ke validator tersebut. Sebagai imbalan atas staking $SOL, delegator akan menerima bagian dari reward blok.

Sistem DPoS beroperasi berdasarkan prinsip bahwa node dengan taruhan yang lebih besar memiliki kemungkinan lebih tinggi untuk dipilih untuk memvalidasi transaksi dan menambahkannya ke blockchain. Kesempatan ini untuk mendapatkan imbalan blok mendorong node untuk menjaga tingkat kinerja dan integritas yang tinggi.

Dengan pemahaman tentang baik DPoS maupun PoH, mari kita gabungkan pengetahuan tersebut untuk mendapatkan gambaran tentang bagaimana konfirmasi blok yang tipikal akan terlihat di Solana.

5. Tinjauan Tingkat Tinggi tentang Mekanisme Konsensus Solana

1. Pemilihan Node Pemimpin
   Node pemimpin akan bertanggung jawab untuk menghasilkan urutan PoH (mengurutkan transaksi) dan membuat blok.
   Proses pemilihan ini didasarkan pada bobot staking yang dimiliki oleh node, yang meningkat dengan adanya token holder yang mendelagasikan kepada mereka. Peran pemimpin akan diputar di antara validator.
2. Pencatatan Waktu Transaksi
   Node pemimpin akan menerima transaksi, dan menandai waktu mereka menggunakan PoH untuk menimbulkan urutan transaksi.
3. Pembuatan Blok
   Dengan urutan dari PoH, node pemimpin kemudian melanjutkan untuk membuat blok
4. Penyebaran Blok
   Blok yang baru dibuat akan dikirim ke node replikator (validator lain dalam jaringan terdesentralisasi)
5. Verifikasi Validitas Transaksi
   Node-node replikator akan memverifikasi dua komponen berikut:
   Urutan Transaksi: Verifikasi bahwa transaksi berada dalam urutan yang tepat dengan menggunakan urutan PoH. Karena itu adalah jam universal, verifikasi ini tidak memerlukan komunikasi bolak-balik antara node (seperti halnya mekanisme konsensus umum seperti PoW dan PoS).
   Validitas Transaksi: Periksa apakah transaksi mematuhi aturan jaringan dan valid.
6. Pengakhiran Blok
   Setelah verifikasi urutan transaksi dan kevalidan, blok akan ditambahkan ke blockchain. Node pemimpin berikutnya akan dipilih, dan proses dimulai lagi.

6. Kesimpulan

Solana telah bekerja tanpa lelah untuk meningkatkan arsitektur blockchain-nya, dengan perkembangan terbaru termasuk QUIC, QoS yang berbobot taruhan dan pasar biaya yang terlokalisasi. Selain itu, ekosistem ini mengantisipasi peningkatan signifikan pada efisiensinya dengan peluncuran Firedancer.Sangat berharga untuk selalu memperhatikan kasus penggunaan baru yang dapat dibangun di atas Solana dengan arsitektur uniknya - OPOS (Hanya Mungkin di Solana).

Sementara itu, periksa protokol yang dibangun di Solanadi sinidan coba berinteraksi dengan mereka!

Referensi

1. Helius | Bukti Sejarah, Bukti Saham, Bukti Kerja - Dijelaskan
2. Anatoly | Bukti Sejarah: Sebuah Jam untuk Blockchain
3. Gemini | Solana (SOL): Memperluas Cryptocurrency ke Massa

Penafian:

1. Artikel ini diambil dari [ cermin]. Semua hak cipta milik pengarang asli [Penelitian Kue Kering]. Jika ada keberatan terhadap pencetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penolakan Tanggung Jawab Kewajiban: Pandangan dan pendapat yang diungkapkan dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.