Mengenal Byzantine Fault Tolerance yang Buat Blockchain Mampu Tolak Informasi Palsu

Volubit.id — Salah satu gagasan revolusioner dari jaringan terdesentralisasi seperti blockchain adalah sifatnya yang permissionless, alias siapa pun bisa ikut bergabung. Secara filosofi, desentralisasi ingin menghilangkan dominasi pihak-pihak sentral dan membuka akses seluas-luasnya bagi siapa pun.

Blockchain mewujudkannya lewat jaringan komputer (node) yang tersebar, yang memverifikasi transaksi dan mencapai konsensus secara bersama, tanpa perantara atau otoritas pusat. Namun, ketika tidak ada “bos” atau otoritas tunggal, muncul pertanyaan penting, bagaimana memastikan semua peserta jaringan berperilaku jujur dan tidak merusak?

Di sinilah konsep Byzantine Fault Tolerance (BFT) berperan besar. Tapi apa sebenarnya BFT, dan mengapa penting untuk kripto?

Apa Itu Byzantine Fault Tolerance (BFT)?

Dalam dunia kripto, Byzantine Fault Tolerance (BFT) adalah kemampuan jaringan terdesentralisasi untuk mengenali dan menolak informasi palsu. BFT memastikan jaringan tetap berjalan aman dan stabil, bahkan jika ada node yang rusak, error, atau berniat jahat.

Sebuah sistem disebut Byzantine fault tolerant jika mampu menyelesaikan apa yang disebut Byzantine Generals’ Problem, dilema logika klasik. Byzantine Generals’ Problem pertama kali diperkenalkan oleh Robert Shostak, Leslie Lamport, dan Marshall Pease pada 1987.

Masalah ini diibaratkan sekelompok jenderal yang mengepung sebuah kota dan harus memutuskan menyerang atau mundur. Mereka hanya bisa berkomunikasi lewat pesan. Masalahnya, pesan-pesan tersebut bisa saja dipalsukan musuh, disabotase, atau tidak sampai.

Agar berhasil menyerang, seluruh jenderal harus mengambil keputusan yang sama di waktu yang sama, meski beberapa pesan mungkin palsu.

Dalam blockchain, para jenderal diibaratkan sebagai node, dan keputusan “menyerang atau mundur” adalah keputusan status jaringan, misalnya menerima atau menolak transaksi.

Bizantin’s Problem terjadi ketika sistem tidak bisa membedakan antara node yang jujur dan node yang bermasalah, sehingga transaksi sah dan palsu bercampur.

Untuk mencegah hal ini, sebagian besar blockchain mengandalkan konsensus mayoritas node.
Dengan cara ini, masalah seperti double spending dapat dicegah.

Karena itu, mekanisme konsensus menjadi faktor vital dalam desain blockchain yang menciptakan insentif agar peserta tetap jujur, dan hukuman bagi yang berperilaku buruk.

Cara Kerja BFT

Setiap mekanisme konsensus menyelesaikan Byzantine Generals’ Problem dengan pendekatan berbeda. Berikut beberapa contohnya:

1. BFT pada Proof-of-Work

Proof-of-Work (PoW) diperkenalkan oleh Satoshi Nakamoto dalam whitepaper Bitcoin. Di sistem PoW, node yang memverifikasi transaksi disebut miner.

Untuk menambahkan blok, miner bersaing memecahkan teka-teki matematis. Solusi teka-teki menghasilkan hash, yang membuktikan miner telah melakukan pekerjaan komputasi.

Karena memerlukan perangkat keras mahal dan listrik besar, miner secara alami terdorong untuk bertindak jujur. Berbuat curang akan merugikan mereka sendiri.

2. BFT pada Proof-of-Stake

Pada mekanisme Proof-of-Stake (PoS), node yang memverifikasi transaksi disebut validator. Untuk ikut validasi, validator harus mengunci sejumlah koin sebagai jaminan (staking), misalnya minimal 32 ETH di jaringan Ethereum.

Karena ada uang yang dipertaruhkan, validator akan berpikir dua kali untuk berbuat curang. Selain itu, banyak jaringan PoS yang menerapkan slashing atau hukuman berupa pemotongan stake bagi validator yang berperilaku jahat atau lalai.

Semua variasi PoS lainnya, seperti Nominated PoS (NPoS) dan Delegated PoS (DPoS), juga termasuk mekanisme yang tahan Byzantin.

3. Mekanisme Lain yang Mendukung BFT

Selain PoW dan PoS, ada beberapa mekanisme konsensus lain yang juga memenuhi prinsip BFT, seperti Proof-of-Authority (PoA) dan Proof-of-Identity (PoI). Masing-masing memiliki cara berbeda untuk mencapai konsensus dan menjaga jaringan tetap aman dari node nakal.