Pecahan Blockchain: Apa itu Layer 2?

Intro

Crypto semakin besar setiap harinya. Pada Juni 2024, terdapat 617 juta pemilik crypto dan total kapitalisasi pasar mencapai $2,24 triliun. Namun, meskipun pertumbuhan ini sangat besar, teknologi blockchain masih memiliki masalah utama: skalabilitas. Jaringan utama Ethereum memiliki throughput sekitar 15-30 transaksi per detik (TPS), yang tidak tetap. Ini dapat bervariasi sedikit berdasarkan ukuran blok dan aktivitas jaringan. Selain itu, transisi Ethereum ke Proof of Stake (PoS) dengan Ethereum 2.0 akan meningkatkan skalabilitas, terutama ketika digabungkan dengan sharding.

Anggaplah solusi Layer 2 (L2) sebagai dorongan turbo untuk blockchain. Mereka adalah teknologi off-chain yang dibangun di atas blockchain utama, Layer 1 (L1) untuk membuat transaksi lebih cepat, lebih murah, dan lebih efisien. Beberapa L2 seperti Arbitrum, Polygon, Optimism, dll. dapat menangani 4.000 transaksi per detik. Bukan berarti mereka melakukannya setiap hari, tetapi mereka bisa ketika diperlukan, yang merupakan peningkatan besar dari kecepatan biasa. Throughput ini berarti kita dapat memiliki aplikasi yang lebih kompleks seperti DeFi, permainan, dan hal-hal rantai pasokan yang berjalan lancar di blockchain.

Singkatnya, sementara Layer 1 sibuk dengan perubahan besar seperti meningkatkan ukuran blok, Layer 2 menggunakan trik cerdas seperti rollup dan sidechain untuk mempercepat tanpa mengorbankan keamanan. Dalam artikel ini, kita akan menyelami lebih dalam tentang Layer 2 dan melihat bagaimana itu akan mengubah dunia blockchain.

Apa itu Solusi Layer 2?

Solusi Layer 2 seperti saus rahasia yang membawa teknologi blockchain ke tingkat berikutnya, mengatasi masalah besar yang tidak selalu dapat ditangani oleh blockchain Layer 1 tradisional seperti Bitcoin dan Ethereum. Tentu, blockchain Layer 1 melakukan pekerjaan berat—mereka memproses transaksi dan menjaga keamanan dengan metode konsensus seperti Proof of Work (PoW) atau Proof of Stake (PoS). Namun, mereka sering mengalami masalah ketika harus melakukan skala. Masalah ini adalah bagian dari "trilema blockchain," yang mengatakan bahwa sulit untuk menguasai skala, keamanan, dan desentralisasi sekaligus. Karena ini, jaringan Layer 1 dapat melambat, yang mengarah pada waktu tunggu yang lebih lama dan biaya yang lebih tinggi, terutama ketika situasi menjadi sibuk. Solusi Layer 2 hadir untuk menjaga semuanya berjalan lancar, bahkan ketika jaringan berada di bawah tekanan.

Misalnya, Lightning Network adalah salah satu dari beberapa solusi Layer 2 untuk Bitcoin, bukan satu-satunya, yang membuat transaksi lebih cepat dan lebih murah dengan membawanya keluar dari blockchain utama untuk sementara. Bayangkan Anda dan seorang teman membuka saluran pembayaran pribadi, yang seperti buku besar digital hanya antara kalian berdua. Namun, sementara transaksi terjadi di luar rantai dalam Lightning Network, mereka tetap didukung oleh model keamanan Layer 1 Bitcoin melalui kontrak hash timelock (HTLC), yang memastikan bahwa dana diselesaikan dengan aman di rantai utama jika terjadi perselisihan. Bagian yang menarik adalah Anda hanya perlu memperbarui blockchain dua kali: sekali saat Anda membuka saluran dan sekali saat Anda menutupnya. Dengan cara ini, blockchain tidak terhambat oleh setiap transaksi, membuat seluruh proses lebih cepat dan lebih murah. Rollup Ethereum—Optimistic Rollups dan Zero-Knowledge (ZK) Rollups—bekerja sedikit berbeda tetapi dengan tujuan yang sama untuk mengurangi beban pada blockchain utama. Jadi, solusi skala apa yang ada di luar sana?

Skala Layer 2 Ethereum

Rollups

Rollups adalah protokol perangkat lunak yang bekerja di atas mainchain, menyederhanakan transaksi dan mengurangi kemacetan. Optimistic Rollups, seperti Base, Arbitrum, Optimism, Boba Network, menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu batch dan mengirimkan batch terkompresi ini sebagai data panggilan ke rantai utama Ethereum. Di sinilah menjadi menarik: rollup ini mengasumsikan bahwa transaksi valid dan mengirimkan data transaksi ke rantai utama tanpa melakukan perhitungan di dalam rantai. Jika terjadi perselisihan, transaksi dapat diverifikasi melalui mekanisme tantangan yang memastikan validitasnya. Namun, jika seseorang mencurigai ada kesalahan atau transaksi yang curang, mereka dapat memulai bukti penipuan selama jendela tantangan. Jika buktinya berhasil, batch akan dibatalkan, dan pengirim mungkin kehilangan deposit. Bukti penipuan dalam Optimistic Rollups bekerja dengan membantah transisi status yang mungkin tidak valid, yang kemudian memicu verifikasi di dalam rantai. Sistem ini mengurangi jumlah perhitungan yang harus dilakukan oleh rantai utama, membuat semuanya lebih cepat dan lebih murah, tetapi tetap aman karena mekanisme tantangan ini.

ZK Rollups, di sisi lain, mengambil pendekatan yang berbeda. Alih-alih menganggap semuanya baik-baik saja sampai terbukti sebaliknya, ZK Rollups menggunakan bukti kriptografi, khususnya argumen pengetahuan non-interaktif yang ringkas tanpa pengetahuan (zk-SNARKs) atau zk-STARKs untuk memvalidasi sekelompok transaksi di luar rantai. Mereka menghasilkan apa yang disebut 'bukti ringkas' (sering kali SNARK atau STARK) untuk setiap kelompok transaksi." Bukti ini adalah cara yang sangat efisien untuk membuktikan bahwa semua transaksi dalam kelompok tersebut valid tanpa harus memeriksa satu per satu di rantai utama Ethereum. Rantai utama hanya memverifikasi bukti ini, yang sangat cepat, dan kemudian dapat dengan percaya diri menerima seluruh kelompok transaksi. Metode ini sangat aman dan efisien, meskipun secara teknis sedikit lebih kompleks.

Side Chains

Jenis solusi penskalaan lainnya. side chains hampir seperti alam semesta paralel, beroperasi sebagai blockchain terpisah di samping rantai utama. Binance Smart Chain (sekarang dikenal sebagai BNB Smart Chain) dan Avalanche adalah blockchain Layer 1 dengan model konsensus mereka sendiri, bukan secara ketat sidechain Layer 2 untuk Ethereum. Polygon beroperasi sebagai sidechain Proof of Stake dan agregator solusi Layer 2 yang memiliki seperangkat validator dan mekanisme konsensus mereka sendiri, yang berarti mereka dapat menangani transaksi sendiri, tanpa bergantung pada rantai utama untuk semuanya. Bagian yang menarik adalah bahwa sidechain biasanya bergantung pada jembatan (misalnya, jembatan Plasma atau kontrak pintar) untuk memfasilitasi transfer aset, yang mungkin tidak selalu berfungsi sebagai pengait dua arah yang sebenarnya seperti di jaringan Liquid Bitcoin. Ini memungkinkan Anda untuk mentransfer aset antara rantai utama dan sidechain, yang sangat populer bagi pengguna yang ingin memanfaatkan fitur unik dari berbagai jaringan atau biaya transaksi yang lebih rendah. Sidechain sering menggunakan jembatan untuk mewujudkannya, memungkinkan komunikasi dan transfer aset yang lancar antara kedua rantai, meskipun mekanisme konsensus mereka mungkin sangat berbeda.

Saluran Negara

Produk penskalaan lainnya adalah saluran negara. Saluran negara adalah mekanisme off-chain yang memungkinkan pengguna melakukan beberapa transaksi secara pribadi tanpa menyiarkan setiap transaksi ke blockchain. Hanya transaksi pembukaan dan penutupan yang dicatat di on-chain, mengurangi kemacetan dan mempercepat interaksi. Saluran negara adalah mekanisme off-chain yang memungkinkan peserta untuk bertransaksi langsung satu sama lain tanpa perlu mencatat setiap interaksi di rantai utama. Hanya keadaan akhir yang diselesaikan di on-chain.

Bayangkan bagaimana Anda dan teman-teman Anda dapat berbicara secara pribadi. Alih-alih meneriakkan setiap pesan kepada seluruh dunia, Anda hanya melacak percakapan Anda dan hanya memberi tahu semua orang hasil akhirnya. Inilah cara kerja saluran negara. Saluran negara memerlukan pengaturan saluran awal dan penyelesaian akhir yang terjadi di rantai, menggunakan dompet multi-tanda tangan untuk memastikan bahwa transaksi off-chain disetujui secara bersama oleh para peserta. Juga, perlu dicatat bahwa saluran negara terutama berguna untuk transaksi berulang dengan nilai kecil (mikrotransaksi) dan bukan untuk interaksi kontrak pintar yang kompleks. Ini sangat efisien untuk hal-hal seperti permainan atau pembayaran kecil

Plasma

Plasma sangat berbeda dalam hal bahwa itu adalah kerangka kerja yang menampung keluarga blockchain yang lebih kecil yang terhubung ke blockchain utama. Blockchain yang lebih kecil ini, sering disebut sebagai child chains, beroperasi di bawah aturan dan validator mereka sendiri tetapi bergantung pada komitmen berkala ke mainchain untuk keamanan. Sementara Plasma memberikan manfaat skala, ia menghadapi tantangan seperti finalitas yang lambat dan potensi masalah ketersediaan data. Plasma telah melihat pengurangan adopsi karena keterbatasannya dalam keamanan dan finalitas, karena pengguna harus menunggu melalui periode keluar yang panjang (sering 7-14 hari) untuk menarik dana kembali ke Ethereum. Sangat penting untuk menunjukkan bahwa Plasma telah agak terlampaui oleh rollup, yang lebih efisien dan aman, dan salah satu implementasi Plasma yang paling awal dan terkenal adalah Jaringan OMG.

Secara berkala mengirimkan status transaksi akhir kembali ke Ethereum untuk validasi, memastikan keamanan dan finalitas, rantai Plasma menangani volume transaksi yang tinggi di luar rantai, tetapi mereka terbatas dalam mendukung kontrak pintar yang kompleks dan telah melihat pengurangan adopsi karena waktu penarikan yang lambat. Kasus penggunaan utama mereka awalnya ditujukan untuk aplikasi yang memerlukan transfer sederhana, meskipun solusi yang lebih baru telah mengalahkan Plasma.

Dengan mengurangi beban di mainnet Ethereum, Plasma menurunkan biaya dan mempercepat transaksi. Namun, menarik dana dari rantai Plasma ke Ethereum dapat memakan waktu hingga 7 hari, karena periode ini diperlukan untuk memungkinkan adanya potensi sengketa atau deteksi penipuan sebelum dana sepenuhnya tersedia di rantai utama.

Contoh Solusi Layer 2

Beberapa solusi Layer 2 telah berhasil diterapkan di berbagai jaringan blockchain. Berikut adalah beberapa contoh yang menonjol:

1. Optimism

• Jenis: Optimistic Rollup
• Deskripsi: Optimism adalah solusi Layer 2 Ethereum yang memanfaatkan Optimistic Rollups untuk meningkatkan throughput transaksi. Ini mengasumsikan transaksi valid dan hanya melakukan pemeriksaan komputasi jika tantangan diajukan. Optimism mengurangi komputasi yang diperlukan di dalam rantai melalui penggunaan bukti penipuan, sambil tetap mengirimkan data transaksi minimal (terkompresi) ke Layer 1, secara signifikan menurunkan biaya gas dan meningkatkan kecepatan transaksi.
• Kasus Penggunaan: DApps, protokol DeFi, dan proyek berbasis Ethereum yang membutuhkan skalabilitas.

2. Arbitrum

• Jenis: Optimistic Rollup
• Deskripsi: Arbitrum adalah solusi Layer 2 lain yang berbasis pada teknologi Optimistic Rollup. Ini meningkatkan skalabilitas Ethereum dengan memindahkan sebagian besar pemrosesan transaksi di luar rantai sambil mempertahankan keamanan mainnet Ethereum. Arbitrum dikenal karena kompatibilitasnya dengan kontrak pintar Ethereum yang ada, memudahkan pengembang untuk memigrasikan aplikasi mereka.
• Kasus Penggunaan: DeFi, permainan, dan aplikasi dengan volume transaksi tinggi lainnya.

3. Polygon (sebelumnya Matic)

• Deskripsi: Polygon adalah solusi Layer 2 multi-rantai yang menyediakan kerangka kerja untuk membangun jaringan blockchain yang saling terhubung. Ini menggabungkan rantai samping Proof-of-Stake (PoS) dan teknologi Plasma untuk menawarkan solusi yang dapat diskalakan dengan pemrosesan transaksi cepat dan biaya rendah. Rantai PoS Polygon berjalan paralel dengan Ethereum dan mendukung berbagai aplikasi terdesentralisasi.
• Kasus Penggunaan: NFT, DeFi, permainan, dan berbagai DApps.

4. zkSync

• Jenis: Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup)
• Deskripsi: zkSync adalah solusi Layer 2 yang memanfaatkan Zero-Knowledge Rollups, yang menggunakan bukti kriptografi untuk memvalidasi transaksi. Ini memungkinkan pemrosesan transaksi yang sangat efisien dan aman di luar rantai, dengan validitas transaksi ini dibuktikan di dalam rantai melalui bukti kriptografi yang ringkas. zk-Rollups mewarisi keamanan penuh dari Layer 1, tidak seperti Optimistic Rollups yang bergantung pada mekanisme tantangan untuk keamanan.
• Kasus Penggunaan: Sistem pembayaran, aplikasi DeFi, dan transfer token.

5. Loopring

• Jenis: Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup)
• Deskripsi: Loopring adalah protokol pertukaran terdesentralisasi (DEX) yang memanfaatkan Zero-Knowledge Rollups untuk memfasilitasi perdagangan throughput tinggi dan biaya rendah di Ethereum. Dengan menggabungkan transaksi di luar rantai dan memverifikasinya dengan zk-bukti, Loopring memungkinkan pengguna untuk memperdagangkan aset dengan biaya minimal dan eksekusi cepat.
• Kasus Penggunaan: Pertukaran terdesentralisasi, solusi pembayaran, dan DeFi.

6. Immutable X

• Jenis: Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup)
• Deskripsi: Immutable X adalah solusi Layer 2 yang dirancang khusus untuk NFT di Ethereum. Ini menggunakan zk-Rollups untuk memungkinkan pencetakan, pembelian, dan penjualan NFT yang cepat dan tanpa biaya gas. Immutable X berusaha untuk mencapai netralitas karbon melalui penskalaan Layer 2, mengurangi konsumsi energi dibandingkan dengan transaksi Layer 1 Ethereum, menjadikannya pilihan ramah lingkungan untuk platform NFT.
• Kasus Penggunaan: Pasar NFT, platform permainan, dan seni digital.

7. StarkNet

• Jenis: Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup)
• Deskripsi: StarkNet adalah zk-Rollup terdesentralisasi yang memungkinkan aplikasi terdesentralisasi (DApp) mana pun mencapai skalabilitas tak terbatas tanpa mengorbankan komposabilitas dan keamanan Ethereum. Ini menggunakan STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge) untuk memastikan validitas transaksi di luar rantai, menjadikannya sangat aman dan dapat diskalakan.
• Kasus Penggunaan: DApps kompleks, DeFi, permainan, dan lainnya.

Manfaat Layer 2

Produk Layer 2 membantu blockchain menyelesaikan beberapa masalah terbesar mereka, terutama skalabilitas, biaya, kecepatan, dan privasi. Dengan menangani transaksi di luar rantai utama, Layer 1, mereka membuat jaringan blockchain jauh lebih mampu, sehingga dapat melayani lebih banyak pengguna dan memproses lebih banyak transaksi tanpa mengorbankan keamanan atau desentralisasi. Ini berarti biaya transaksi yang lebih rendah, membuat blockchain lebih dapat diakses oleh semua orang, dan lebih cepat, yang sangat penting untuk aplikasi waktu nyata seperti permainan dan keuangan. Dan beberapa L2 bahkan menawarkan privasi yang lebih baik dengan menjaga lebih banyak rincian transaksi di luar rantai publik.

Skalabilitas

Seperti polisi lalu lintas, L2 membersihkan kemacetan dan membiarkan jaringan seperti Ethereum dan Bitcoin menangani jauh lebih banyak transaksi. Tanpa mereka, rasanya seperti mencoba berkendara di jalan raya saat jam sibuk—lambat dan membuat frustrasi! Solusi Layer 2 memperluas kapasitas blockchain, memungkinkan throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah, yang sangat penting untuk aplikasi dengan volume transaksi tinggi.

Biaya Lebih Rendah

Protokol Layer 2 juga membuat transaksi jauh lebih murah dengan mengurangi sebagian beban dari jaringan utama. Ini sangat penting untuk area sibuk seperti DeFi dan permainan di mana biaya tinggi adalah masalah besar.

Transaksi Lebih Cepat

Kecepatan adalah kunci dalam blockchain dan L2 memberikan konfirmasi transaksi hampir instan. Dengan menangani transaksi di luar rantai dan hanya mencatat status akhir di rantai utama, jaringan Layer 2 menghindari penundaan yang datang dengan konfirmasi blok Layer 1.

Lebih Banyak Privasi

Privasi semakin penting setiap hari dan beberapa L2 seperti Zero-Knowledge (ZK) Rollups menawarkan lebih banyak fitur privasi. Dengan memproses transaksi di luar rantai, solusi ini menjaga sebagian besar rincian transaksi di luar blockchain publik, menyembunyikan identitas pengguna dan informasi sensitif.

Layer 2 di Masa Depan

Seiring pertumbuhan blockchain, kebutuhan akan produk yang dapat diskalakan, efisien, dan ramah pengguna hanya akan meningkat. Perkembangan di masa depan akan fokus pada integrasi yang mulus dengan blockchain Layer 1, memperluas kasus penggunaan di berbagai industri dan interoperabilitas antara berbagai jaringan L2. Ini akan membantu blockchain berkembang secara global tanpa mengorbankan keamanan atau desentralisasi, menjadikan Layer 2 pemain kunci di masa depan blockchain. Cek itu.

Integrasi Layer 1

Salah satu tujuan besar untuk L2 adalah membuatnya bekerja dengan blockchain Layer 1. Seiring teknologi ini berkembang, koneksi antara rantai utama dan ekstensi L2-nya perlu menjadi lebih mulus dan ramah pengguna. Bayangkan beralih antara berbagai lapisan tanpa kesulitan—ini berarti pengalaman Anda akan jauh lebih lancar dan Anda tidak perlu menghadapi proses yang rumit. Kita mungkin akan melihat alat dan fitur baru yang secara otomatis memindahkan transaksi ke L2 ketika L1 menjadi ramai atau yang memudahkan penggunaan teknologi ini tanpa harus memahami semua detailnya. Ini akan membuat jaringan blockchain lebih stabil dan aman serta mampu menangani lebih banyak lalu lintas tanpa melambat.

Memperluas Kasus Penggunaan

L2 cukup serbaguna dan penggunaannya jauh melampaui hanya skalabilitas dan penghematan biaya di DeFi dan permainan. Di masa depan, kita mungkin melihat mereka digunakan di banyak industri yang berbeda. Misalnya, dalam manajemen rantai pasokan, mereka dapat membantu melacak barang melintasi batas dengan efisien, menangani banyak data dengan mudah. Bahkan industri non-blockchain seperti kesehatan dan telekomunikasi mungkin mulai menggunakan solusi L2 untuk mengelola informasi sensitif. Kecepatan, penghematan biaya, dan skalabilitas L2 menjadikannya sangat cocok untuk industri mana pun yang membutuhkan manajemen data terdesentralisasi berkinerja tinggi. Seiring kemajuan teknologi, kita akan melihat L2 digunakan dengan cara baru dan inovatif untuk menyelesaikan masalah industri.

Kesimpulan

L2 akan menjadi kunci bagi dunia blockchain untuk menyelesaikan masalah besar skalabilitas, biaya, dan kegunaan yang telah menghambat adopsi massal jaringan terdesentralisasi. Seiring kemajuan teknologi ini, mereka akan membuat platform blockchain bekerja lebih baik, menangani lebih banyak pengguna dan transaksi secara global, dan tetap aman serta terdesentralisasi. Masa depan terlihat cerah untuk L2, ada banyak yang dinantikan. Kita akan melihat integrasi yang lebih baik dengan blockchain Layer 1, kasus penggunaan baru di berbagai industri, dan interoperabilitas antara jaringan. Ini tidak hanya akan membuat sistem blockchain saat ini lebih efisien tetapi juga membuka peluang baru untuk aplikasi terdesentralisasi di berbagai industri, membentuk masa depan blockchain.