Kata pengantar

Sebagai jaringan blockchain terdesentralisasi terbesar yang mendukung kontrak pintar, Ethereum dapat menyediakan berbagai aplikasi dan layanan terdesentralisasi. Namun, seiring bertambahnya jumlah pengguna, Ethereum menghadapi tantangan seperti kecepatan transaksi yang lambat, biaya tinggi, dan skalabilitas terbatas. Untuk mengatasi masalah ini, banyak pengembang dan tim proyek telah mengadopsi sidechain, yang melibatkan pembuatan satu atau lebih blockchain paralel di luar Ethereum Mainnet dan berinteraksi dengan Mainnet melalui mekanisme tertentu.

Sidechain dapat merancang algoritme konsensus, aturan transaksi, mekanisme keamanan, dll. mereka sendiri, berdasarkan kebutuhan dan skenario yang berbeda, sehingga meningkatkan efisiensi, mengurangi biaya, dan meningkatkan fleksibilitas. Dengan berintegrasi dengan Ethereum Virtual Machine (EVM), sidechain dapat mempertahankan kompatibilitas dan interoperabilitas dengan Ethereum Mainnet.

Saat ini, throughput transaksi rata-rata Ethereum Mainnet hanya 15 transaksi per detik, sementara perusahaan pembayaran tradisional seperti Visa dapat menangani ribuan atau bahkan puluhan ribu transaksi per detik. Dengan memanfaatkan sidechain, Ethereum diharapkan dapat meningkatkan throughputnya secara signifikan. Dalam pelajaran ini, kami akan memperkenalkan konsep dasar, prinsip, dan jenis sidechain, serta menganalisis peran dan tantangan sidechain dalam ekosistem Ethereum.

Bagaimana Sidechain Bekerja

• Algoritma konsensus
  Sidechain adalah blockchain yang berjalan di luar Ethereum Mainnet dan memungkinkan pertukaran aset dan data dengan Mainnet. Bergantung pada kebutuhan dan tujuan spesifiknya, sidechain dapat membuat mekanisme dan aturan konsensus khusus untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi, mengurangi beban Mainnet, dan menurunkan biaya transaksi, semuanya tanpa memengaruhi Mainnet.

Saat ini, Ethereum menggunakan mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS). Namun, sidechain memiliki fleksibilitas untuk memilih algoritme konsensus alternatif yang paling sesuai dengan kebutuhan mereka. Algoritma konsensus yang umum digunakan untuk sidechain termasuk Proof of Authority (PoA), Delegated Proof of Stake (DPoS), Proof of Stake (PoS), Proof of Work (PoW), atau model hybrid.

Mekanisme konsensus yang berbeda sering diadopsi untuk meningkatkan kecepatan pembuatan blok dan throughput sidechain. Parameter blok sidechain, seperti ukuran blok, waktu blok, imbalan blok, dan penyesuaian tingkat kesulitan, sering diatur berbeda dari Ethereum Mainnet. Parameter ini memiliki dampak signifikan pada kinerja dan model ekonomi blockchain dan juga dapat mempengaruhi kompatibilitas dan keseimbangan antara jaringan blockchain yang berbeda.

• Blokir parameter
  Mainnet Ethereum biasanya memiliki pengaturan parameter blok yang konservatif, seperti waktu blok yang lebih lambat dan ukuran blok yang lebih kecil, untuk memastikan desentralisasi dan keamanan blockchain. Sebaliknya, sidechain sering mengadopsi waktu blok yang lebih cepat dan ukuran blok yang lebih besar untuk mencapai throughput yang lebih tinggi, kecepatan transaksi yang lebih cepat, dan biaya transaksi yang lebih rendah.

Namun, pendekatan ini dapat membahayakan desentralisasi dan keamanan sidechain. Waktu blok yang cepat dan ukuran blok yang besar dapat meningkatkan kesulitan menjalankan node penuh, yang mengarah ke sejumlah kecil “supernode” yang bertanggung jawab untuk mengamankan rantai. Dalam kasus seperti itu, ada peningkatan kemungkinan kolusi di antara node yang memvalidasi atau serangan jahat terhadap rantai.

• Kompatibilitas EVM
  Beberapa sidechain dirancang agar kompatibel dengan EVM dan dapat mengeksekusi kontrak pintar yang diterapkan di jaringan Ethereum. Mereka dapat secara langsung memanfaatkan ekosistem Ethereum dan alat pengembangan, dan mendukung kontrak pintar yang ditulis dalam Solidity, serta bahasa kontrak pintar EVM lainnya.

Untuk pengembang yang ingin berkembang di luar ekosistem Ethereum, sidechain berfungsi sebagai solusi skalabilitas yang efektif, yang dapat mengurangi biaya transaksi dan memungkinkan eksekusi aplikasi terdesentralisasi lebih cepat.

Namun, menggunakan sidechain juga mengandung risiko tertentu. Setiap sidechain bertanggung jawab atas keamanannya dan tidak mewarisi properti keamanan Ethereum. Oleh karena itu, sidechain lebih rentan terhadap perilaku berbahaya atau serangan lainnya.

• Pemindahan aset
  Untuk menjadi sidechain ke Ethereum Mainnet, blockchain harus dapat memfasilitasi transfer aset dari dan ke Ethereum Mainnet. Ini dicapai dengan menggunakan jembatan blockchain. Bridges menggunakan smart contract yang diterapkan di Ethereum Mainnet dan sidechain untuk mengontrol penghubungan dana di antara mereka, memungkinkan mereka untuk berkomunikasi dan bertukar data satu sama lain.

Saat menggunakan jembatan, aset tidak ditransfer secara fisik dari satu blockchain ke blockchain lainnya. Sebaliknya, mekanisme pencetakan dan pembakaran token digunakan. Aset yang dikirim ke smart contract bridge dikunci dan diterima oleh relayer yang bertanggung jawab untuk memverifikasi transaksi pengguna. Setelah menjalani pemeriksaan keamanan, tanda terima yang dikenal sebagai “Verifikasi Pembayaran Sederhana” (SPV) dibuat, dan transaksi lintas rantai diteruskan ke rantai tujuan. Di ujung lain jembatan, token yang setara dicetak.

Metode transaksi ini juga dikenal sebagai "pasak dua arah", yang dapat dengan mudah mentransfer aset dengan mempertaruhkan dan membuka kunci aset yang setara pada rantai yang berbeda melalui kontrak pintar.

Sumber gambar: Universitas Web3

Keuntungan Sidechain

• Mengurangi kemacetan di Ethereum
  Sidechain dapat meringankan beban Mainnet, meningkatkan throughput keseluruhan dan efisiensi sistem blockchain.

• Mendukung mekanisme konsensus yang berbeda
  Sidechain dapat menggunakan mekanisme konsensus yang berbeda untuk menyediakan aplikasi layanan yang disesuaikan.

• Menawarkan privasi yang ditingkatkan
  Sidechains dapat menggunakan teknologi enkripsi yang lebih canggih untuk melindungi privasi dan keamanan transaksi.

• Mengaktifkan interoperabilitas dan komposisi yang lebih baik
  Sidechain dapat diskalakan secara horizontal dan vertikal, menciptakan ekosistem multi-rantai yang memfasilitasi interoperabilitas yang lebih baik di antara berbagai blockchain.

• Membuka lebih banyak peluang untuk perluasan aplikasi
  Sidechain yang kompatibel dengan EVM memungkinkan dApps memperluas ke jaringan blockchain lain, membina komunitas pengguna yang lebih besar.

Kekurangan Sidechain

• Keamanan lebih rendah
  Keamanan sidechain bergantung pada mekanisme konsensus dan jumlah serta kualitas validator. Jika mekanisme konsensus lemah atau validator tidak dapat dipercaya, sidechain mungkin rentan terhadap serangan atau kegagalan, yang menyebabkan hilangnya atau gangguan data.

• Masalah kompatibilitas
  Sidechains dan Mainnet dapat menggunakan struktur blok yang berbeda, bahasa kontrak pintar, aturan transisi status, dll. Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan atau kegagalan dalam transfer aset atau eksekusi kontrak.

• Batasan ketersediaan
  Sidechain dapat dipengaruhi oleh penundaan jaringan, masalah offline node, atau kemacetan di jembatan lintas rantai, mencegah pengguna mengirim atau menerima data transaksi secara tepat waktu.

• Risiko sentralisasi
  Sidechain biasanya beroperasi secara independen dari Mainnet dan memiliki mekanisme konsensus dan validatornya sendiri. Jika mayoritas validator terkonsentrasi di beberapa institusi atau individu, kepercayaan dan keamanan sidechain dapat dikompromikan.

• Kompleksitas pengembangan tinggi
  Jaringan sidechain memiliki banyak parameter yang berbeda dari Mainnet, memerlukan pertimbangan kompatibilitas, penyeimbangan muatan, hambatan kinerja, dan potensi masalah yang mungkin muncul selama penggunaan, yang memerlukan keahlian teknis yang lebih tinggi.

Proyek Sidechain Terkemuka

• Poligon
  Blockchain Polygon adalah salah satu solusi penskalaan Ethereum yang populer, menggunakan mekanisme konsensus PoS untuk meningkatkan efisiensi dan skalabilitas jaringan blockchain. Ini dicapai dengan membuat beberapa rantai paralel, juga dikenal sebagai rantai anak, yang terhubung ke Mainnet Ethereum dan dapat menyesuaikan mekanisme keamanan, tata kelola, dan konsensus mereka.

Keunggulan utama Polygon termasuk mengurangi biaya transaksi, meningkatkan kecepatan transaksi, dan mendukung berbagai kasus penggunaan sambil mempertahankan kompatibilitas dan interoperabilitas dengan Ethereum. Selain itu, Polygon adalah platform terbuka tempat pengembang mana pun dapat membuat dan menerapkan rantai anak atau rantai paralel mereka sendiri.

Sebagai sidechain Ethereum, Polygon menyediakan transaksi on-chain yang cepat, hemat biaya, dan aman, dan model konsensus penskalaan multi-rantainya memungkinkan interoperabilitas dan integrasi dApps di seluruh rantai yang berbeda.

Polygon telah membuat kemajuan yang signifikan baru-baru ini, termasuk pengenalan Polygon zkEVM, solusi skalabilitas untuk Ethereum Virtual Machine (EVM) menggunakan bukti tanpa pengetahuan (ZK). Ini menampilkan kesetaraan EVM, keamanan, dan biaya lebih rendah melalui pemrosesan batch transaksi. Selanjutnya, ini menggunakan teknologi Polygon Zero, yang saat ini merupakan ZK-proof tercepat di dunia, memberikan finalitas yang lebih baik daripada solusi Layer 2 lainnya seperti rollup optimis.

Polygon zkEVM adalah open-source dan telah merilis testnet publik. Perusahaan modal ventura Seven Seven Six juga meluncurkan inisiatif senilai $200 juta untuk mendukung pengembangan proyek baru dengan Polygon. Saat ini, Polygon telah menjadi blockchain GameFi terbesar kedua, dengan lebih dari 130.000 pemain aktif harian.

• Skala
  Skale blockchain adalah proyek yang berfokus pada pengembangan sidechain Ethereum. Ini menggunakan mekanisme konsensus PoS dan menggunakan pendekatan unik yang disebut Elastic Sidechains untuk mencapai kinerja tinggi sambil mempertahankan kompatibilitas dengan blockchain Ethereum. Skale menyediakan infrastruktur yang efisien, aman, dan hemat biaya untuk dApps dan smart contract.

Sejak mainnet diluncurkan pada Juni 2020, Skele telah mendapatkan popularitas di kalangan pengembang dan pengguna yang mencari solusi yang dapat diskalakan dan efisien untuk aplikasi terdesentralisasi. Fitur utama dari jaringan Skele adalah penggunaan Elastic Sidechains, yang pada dasarnya merupakan jaringan blockchain independen yang terhubung ke Ethereum Mainnet. Pengembang dapat membuat dan menyesuaikan sidechain ini sesuai dengan kebutuhan mereka untuk mendukung berbagai dApps dan smart contract.

Jaringan Skale menawarkan fungsionalitas dan manfaat tambahan bagi pengembang dan pengguna. Misalnya, ini mendukung beberapa bahasa dan kerangka kerja pemrograman, sehingga memudahkan pengembang untuk membangun dan menerapkan dApps dan smart contract mereka. Selain itu, ia memberikan biaya transaksi yang rendah dan waktu transaksi yang cepat, menawarkan solusi yang hemat biaya dan efisien bagi pengguna.

Dalam hal tokenomik, jaringan Skale menggunakan SKL sebagai mata uang kripto aslinya, dengan total pasokan 4 miliar token. Sebagian besar pasokan token dialokasikan untuk pengembangan ekosistem dan memberi penghargaan kepada masyarakat.

• Rantai Gnosis
  Gnosis Chain, sebelumnya dikenal sebagai xDai Chain, adalah proyek sidechain Ethereum yang bertujuan untuk menyediakan solusi blockchain yang sangat skalabel, aman, dan dapat dioperasikan untuk dApps. Rantai Gnosis mendukung kecepatan transaksi hingga 1.000 TPS (Transaksi Per Detik) dan menggunakan mekanisme konsensus PoS dan verifikasi kontrak cerdas untuk keamanan jaringan. Selain itu, Rantai Gnosis kompatibel dengan jaringan Ethereum, memungkinkan interoperabilitas dengan ekosistem Ethereum.

Baru-baru ini, Rantai Gnosis telah membuat kemajuan teknologi yang signifikan. Pertama, telah memperkenalkan versi baru dengan fitur yang ditingkatkan seperti kecepatan transaksi yang lebih cepat dan keamanan yang ditingkatkan. Selain itu, Gnosis Chain telah berkolaborasi dengan Polygon, mengintegrasikan dompet Aman Gnosis ke dalam jaringan Polygon untuk mencapai kecepatan transaksi yang lebih cepat dan biaya yang lebih rendah. Terakhir, Rantai Gnosis telah bermitra dengan perusahaan asuransi DeFi Nexus Mutual untuk menyediakan layanan asuransi untuk dompet Aman Gnosis.

Teknologi xOmniBridge memungkinkan transfer aset lintas rantai antara Gnosis Chain dan jaringan lain seperti Ethereum dan Binance Smart Chain. Hal ini memungkinkan pengguna untuk mentransfer aset antara jaringan yang berbeda tanpa bergantung pada pertukaran terpusat. Saat ini, banyak aplikasi Ethereum seperti Chainlink dan Aave telah bermigrasi ke Gnosis Chain, yang menikmati ekosistem mapan yang menggabungkan protokol DeFi, game, dan pasar NFT.

Kesimpulan

Dalam pelajaran ini, kami telah mengeksplorasi penerapan teknologi sidechain dalam penskalaan blockchain Ethereum. Sidechain adalah blockchain independen yang berjalan paralel dengan Mainnet dan berinteraksi dengannya melalui mekanisme khusus untuk pertukaran data dan transfer aset, memungkinkan skalabilitas dan dukungan aplikasi untuk Mainnet. Sidechain memiliki potensi untuk meningkatkan kecepatan transaksi, mengurangi biaya, dan mendukung beragam skenario aplikasi, menghadirkan lebih banyak kemungkinan inovasi untuk aplikasi terdesentralisasi. Namun, mereka masih menghadapi beberapa keterbatasan dan tantangan dalam hal keamanan dan desentralisasi.

Selain Polygon, Skele, dan Gnosis Chain, ada proyek lain, seperti Loom Network, Metis Andromeda, dan CrossBell, yang aktif mengembangkan sidechain. Melalui pelajaran ini, Anda mungkin telah memperoleh pemahaman yang cukup tentang sidechain. Dalam pelajaran berikutnya, kita akan mengeksplorasi teknologi Rollups yang sangat dinantikan dan menggali lebih dalam solusi skalabilitas Ethereum yang beragam.

Highlight

• Ethereum menghadapi masalah skalabilitas dan perlu mengatasi masalah kecepatan transaksi dan biaya. Teknologi sidechain adalah salah satu solusinya.
• Sidechain adalah blockchain independen yang berjalan paralel dengan Mainnet dan memungkinkan pertukaran data dan transfer aset melalui mekanisme spesifik, mencapai skalabilitas dan dukungan aplikasi untuk Mainnet.
• Keuntungan dari sidechain termasuk mengurangi kemacetan pada blockchain Ethereum, mendukung berbagai mekanisme konsensus dan parameter blok, memberikan privasi yang lebih tinggi, mendukung lebih banyak interoperabilitas dan komposisi, dan membuka kemungkinan baru untuk aplikasi.
• Kerugian dari sidechain termasuk keamanan yang lebih rendah, masalah kompatibilitas, keterbatasan ketersediaan, risiko sentralisasi, dan kompleksitas pengembangan yang lebih tinggi.
• Polygon, Skele, dan Gnosis Chain adalah proyek sidechain yang terkenal.