Apa itu simpul blockchain?

Node blockchain mewakili komponen penting dalam ekosistem blockchain. Ini adalah perangkat komputasi atau server yang terhubung ke jaringan blockchain, bertanggung jawab untuk memvalidasi, memverifikasi, dan menyampaikan transaksi melalui jaringan terdesentralisasi. Peran ini sangat penting untuk menjaga keamanan, transparansi, dan keandalan data yang dibagikan di blockchain. Node tidak hanya bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi, tetapi juga untuk menambahkan informasi baru ke buku besar yang didistribusikan dan menyebarkan informasi ini ke node lain dalam jaringan.

Peran mendasar node dalam jaringan blockchain

Node memainkan peran sentral dalam menjaga integritas blockchain, sebuah buku besar yang terdesentralisasi dan tidak dapat diubah. Blockchain bekerja melalui interaksi beberapa node yang melakukan tugas tertentu untuk memvalidasi dan memperbarui blok data. Blok adalah sekumpulan transaksi tervalidasi yang ditambahkan ke rantai. Setiap kali transaksi dimulai di blockchain, transaksi tersebut harus divalidasi oleh node sebelum dimasukkan ke dalam buku besar.

Node Blockchain melakukan beberapa fungsi penting:

• Validasi transaksi: Node memverifikasi setiap transaksi untuk memastikan bahwa transaksi tersebut mematuhi aturan jaringan (misalnya pengirim memiliki dana yang cukup, tanda tangan digital valid, dll.). Ini memastikan bahwa hanya transaksi valid yang diterima.
• Penyebaran Informasi: Ketika sebuah node memvalidasi sebuah blok atau transaksi, ia mengkomunikasikannya ke node lain di jaringan, memungkinkan pembaruan blockchain secara real-time di semua node.

Node berkontribusi pada ekosistem blockchain yang terdesentralisasi. Memang benar, tidak ada node pusat yang mengontrol seluruh jaringan. Setiap node bersifat independen, namun semuanya bertindak bersama untuk memastikan keamanan dan transparansi jaringan.

Jenis node dalam blockchain

Ada berbagai jenis node tergantung pada perannya dan blockchain yang digunakan. Berikut adalah jenis yang paling umum:

Simpul penuh

Node penuh adalah node yang memiliki salinan lengkap seluruh blockchain, artinya semua transaksi sejak blok pertama (blok Genesis). Node jenis ini memainkan peran penting dalam memvalidasi transaksi baru dan menyebarkan blok ke node lain. Sebuah node penuh secara independen memverifikasi setiap transaksi dan memblokir untuk memastikan bahwa mereka mengikuti aturan protokol blockchain. Ini secara langsung berpartisipasi dalam penambahan blok baru ke rantai.

Simpul ringan

Simpul ringan atau simpul tipis adalah versi sederhana dari simpul penuh. Berbeda dengan node penuh, ia tidak mengunduh keseluruhan blockchain, namun hanya sebagian saja. Node yang ringan melakukan pekerjaan yang kurang intensif dalam hal penyimpanan dan pemrosesan. Di sisi lain, mereka bergantung pada node penuh untuk informasi terkini. Node ringan digunakan terutama untuk aplikasi seluler dan dompet ringan, di mana pengguna perlu memverifikasi transaksi dengan cepat tanpa mengunduh seluruh riwayat blockchain.

Node validasi

Node validator adalah node yang memiliki kemampuan untuk memvalidasi blok dan menambahkannya ke rantai. Peran ini sangat penting dalam blockchain yang menggunakan mekanisme konsensus seperti Proof of Stake (PoS). Node-node ini bertanggung jawab untuk menambahkan blok baru ke blockchain, berdasarkan jumlah mata uang kripto yang mereka miliki dan pertaruhkan. Misalnya, di jaringan Ethereum 2.0, node validator memainkan peran utama dalam memperbarui buku besar tanpa memerlukan konsumsi energi node yang besar menggunakan mekanisme Proof of Work (PoW).

Cara kerja node blockchain

Node diintegrasikan ke dalam jaringan blockchain di mana setiap peserta (node) harus mengikuti aturan yang sama untuk berinteraksi dengan benar dengan seluruh jaringan. Agar berfungsi secara optimal, node mengikuti mekanisme konsensus yang memastikan bahwa semua pihak dalam jaringan menyetujui kondisi blockchain saat ini. Dua mekanisme konsensus utama yang digunakan adalah:

1. Proof of Work (PoW): Ini adalah mekanisme yang digunakan oleh Bitcoin dan mata uang kripto lainnya. Dalam jaringan PoW, node, yang disebut penambang, melakukan penghitungan kompleks untuk memvalidasi sebuah blok. Proses ini memerlukan banyak energi, namun dianggap sangat aman.
2. Proof of Stake (PoS): PoS, yang digunakan oleh blockchain seperti Ethereum 2.0, lebih hemat energi. Node memvalidasi transaksi berdasarkan jumlah mata uang kripto yang mereka pegang dan “pertaruhkannya.” Semakin banyak mata uang kripto yang dimiliki suatu node, semakin besar kemungkinan node tersebut dipilih untuk memvalidasi sebuah blok.

Mekanisme ini memastikan bahwa node dapat beroperasi secara terdesentralisasi dan konsensus tercapai tanpa memerlukan pihak ketiga yang tepercaya.

Kelebihan dan kerugian node blockchain

Seperti sistem lainnya, node blockchain memiliki kelebihan dan kekurangan.

Keuntungan:

• Décentralisation : Un réseau de nœuds permet à la blockchain de fonctionner de manière décentralisée, ce qui renforce sa résistance aux attaques.
• Keamanan: Node memvalidasi setiap transaksi, mengurangi risiko penipuan atau kesalahan.
• Transparansi: Semua transaksi dipublikasikan di blockchain, dapat diakses oleh semua node, memastikan transparansi penuh.

Kekurangan:

• Konsumsi energi: Node yang menggunakan PoW, seperti halnya Bitcoin, mengonsumsi sejumlah besar energi, yang dapat menjadi hambatan bagi sebagian pengguna.
• Kompleksitas teknis: Menyiapkan dan memelihara node yang lengkap bisa jadi sulit bagi non-ahli. Node ringan sering kali lebih disukai oleh mereka yang tidak memiliki sumber daya untuk mengelola node penuh.
• Persyaratan perangkat keras: Node penuh memerlukan sumber daya perangkat keras yang signifikan, terutama dalam hal penyimpanan dan daya komputasi.

Node Blockchain sangat penting untuk memastikan kelancaran fungsi jaringan terdesentralisasi. Dengan memvalidasi transaksi dan mengizinkan pembaruan blockchain, mereka menjamin keamanan dan transparansi sistem berdasarkan teknologi ini. Meskipun perannya sangat mendasar, penting untuk memahami berbagai jenis node dan mekanisme konsensus yang mengaturnya. Baik Anda pengguna, pengembang, atau investor, memahami node blockchain sangat penting untuk memahami cara kerja blockchain secara keseluruhan.

Bagaimana cara kerja node blockchain?

Node Blockchain adalah landasan dari setiap jaringan terdesentralisasi, memastikan keamanan dan integritas blockchain. Operasi mereka didasarkan pada serangkaian proses teknis yang kompleks dan mekanisme konsensus yang memungkinkan untuk mempertahankan salinan blockchain yang identik dan terkini di seluruh jaringan. Untuk memahami peran node secara lebih mendalam, penting untuk merinci bagaimana mereka berinteraksi dengan transaksi, bagaimana mereka memvalidasi transaksi ini, mekanisme konsensus yang mereka gunakan, dan bagaimana mereka berinteraksi dengan node lain untuk menjaga agar blockchain tetap hidup.

Validasi transaksi: proses utama

Node bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi yang ditawarkan ke jaringan. Saat pengguna memulai transaksi (misalnya, mengirim mata uang kripto ke pengguna lain), transaksi tersebut harus diverifikasi terlebih dahulu untuk memastikan keabsahannya sebelum ditambahkan ke blockchain. Begini cara kerjanya:

1. Verifikasi tanda tangan digital: Node memeriksa apakah tanda tangan kriptografis transaksi sudah benar. Setiap transaksi ditandatangani oleh pengguna yang membuat permintaan, memastikan keasliannya. Jika tanda tangan salah, transaksi akan langsung ditolak oleh node.
   
2. Memeriksa saldo dan aturan jaringan: Sebuah node memeriksa apakah pengirim transaksi benar-benar memiliki dana yang diperlukan untuk transaksi tersebut. Misalnya, dalam kasus Bitcoin, node memverifikasi bahwa alamat asal memiliki jumlah Bitcoin yang diminta. Selain itu, setiap blockchain memiliki aturan khusus yang diintegrasikan ke dalam perangkat lunak node. Ini termasuk pemeriksaan blok sebelumnya, stempel waktu, dan parameter jaringan lainnya. Jika aturan dilanggar, transaksi akan ditolak.
   
3. Transaksi divalidasi: Jika semua pemeriksaan positif, transaksi dianggap divalidasi oleh node dan dapat ditambahkan ke blok. Setelah blok terbentuk, blok tersebut masih harus divalidasi oleh mekanisme konsensus jaringan.
   

Mekanisme konsensus: kesepakatan antar node

Node Blockchain tidak bisa begitu saja menerima atau menolak transaksi secara sembarangan. Mereka mengikuti mekanisme konsensus, sebuah metode di mana semua node di jaringan menyetujui validitas transaksi dan bagaimana blockchain harus berkembang.

1. Proof of Work (PoW): Digunakan oleh blockchain seperti Bitcoin, Proof of Work adalah mekanisme konsensus yang mengandalkan perhitungan matematis yang kompleks. Node yang disebut penambang harus menyelesaikan persamaan kompleks sebelum memvalidasi sebuah blok. Langkah ini memerlukan daya komputasi yang signifikan, yang membuat blockchain aman, namun juga boros energi. Setiap kali seorang penambang memecahkan masalah, sebuah blok divalidasi dan ditambahkan ke rantai. Sebagai imbalannya, penambang menerima bitcoin.
   
2. Proof of Stake (PoS): Berbeda dengan PoW, Proof of Stake didasarkan pada sistem di mana node dipilih untuk memvalidasi transaksi berdasarkan jumlah mata uang kripto yang mereka staking. Semakin banyak mata uang kripto yang dimiliki dan dipertaruhkan oleh sebuah node, semakin besar kemungkinannya untuk memvalidasi sebuah blok. Sistem ini dianggap lebih hemat energi dibandingkan PoW dan digunakan oleh jaringan seperti Ethereum 2.0. Node yang memvalidasi blok dengan benar akan diberi imbalan dalam mata uang kripto, sedangkan node yang mencoba memvalidasi secara salah berisiko kehilangan sebagian sahamnya.
   
3. Bukti Otoritas (PoA): Mekanisme ini didasarkan pada model kepercayaan. Di sini, node validator adalah entitas tepercaya yang diberi wewenang untuk memvalidasi transaksi. Model ini digunakan oleh beberapa blockchain privat atau semi-privat dan seringkali lebih cepat, namun kurang terdesentralisasi.
   

Sinkronisasi dan blokir propagasi

Setelah sebuah blok divalidasi oleh sebuah node, blok tersebut harus disebarkan ke semua node lain di jaringan. Sinkronisasi node sangat penting untuk menjaga integritas blockchain. Ketika sebuah node menerima blok yang divalidasi, ia menambahkannya ke salinan lokal dari blockchain dan mengirimkannya ke tetangganya.

Propagasi blok memungkinkan setiap node memastikan bahwa ia memiliki versi blockchain terbaru. Pembaruan yang cepat dan berkelanjutan ini memungkinkan semua node beroperasi secara bersamaan tanpa memerlukan node pusat untuk mengontrol jaringan.

Resistensi serangan dan keamanan jaringan

Salah satu keuntungan utama model blockchain terdesentralisasi adalah ketahanannya terhadap serangan. Memang benar, untuk menyusupi jaringan blockchain yang terdesentralisasi, penyerang harus mengendalikan lebih dari 50% node atau daya komputasi dalam kasus sistem PoW. Hal ini membuat serangan seperti pembelanjaan ganda menjadi sangat sulit dilakukan.

1. Serangan 51%: Dalam blockchain PoW, serangan 51% terjadi ketika aktor jahat menguasai lebih dari 50% daya komputasi jaringan. Hal ini akan memungkinkannya memanipulasi transaksi, namun pengendalian tersebut mahal dan sulit dicapai pada sebagian besar jaringan yang terdesentralisasi.
   
2. Keamanan melalui transparansi: Setiap transaksi yang divalidasi pada blockchain dicatat dengan cara yang tidak dapat diubah dan transparan, dapat diakses oleh semua node. Transparansi ini adalah salah satu perlindungan utama terhadap manipulasi jahat, karena semua tindakan terlihat dan dapat diverifikasi.
   

Node dalam blockchain modern: perkembangan terkini

Node Blockchain terus berkembang untuk beradaptasi dengan persyaratan baru jaringan terdesentralisasi. Misalnya, sebagai bagian dari evolusi menuju Ethereum 2.0, transisi dari PoW ke PoS disertai dengan banyak perbaikan teknis terkait pengelolaan node, peran dan efisiensinya.

• Peningkatan skalabilitas: Blockchain modern berupaya meningkatkan skalabilitas jaringan mereka agar dapat memproses jumlah transaksi per detik (TPS) yang lebih tinggi. Node Blockchain harus beradaptasi dengan perkembangan ini untuk memastikan pengelolaan jaringan yang efisien sambil menjaga keamanan dan desentralisasi.
  
• Solusi Lapisan 2: Teknologi seperti Lightning Network untuk Bitcoin dan Optimistic Rollup untuk Ethereum berupaya mengurangi beban pada node dengan memindahkan transaksi tertentu dari blockchain utama sambil menjaga keamanan. Solusi ini dapat mengurangi jumlah transaksi yang harus diproses setiap node, sehingga meningkatkan kinerja jaringan secara keseluruhan.
  

Node Blockchain memainkan peran penting dalam kelancaran fungsi jaringan terdesentralisasi. Mereka menjamin validasi transaksi, menjaga integritas blockchain dan keamanan data. Proses validasi bergantung pada berbagai mekanisme konsensus, seperti Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS), yang memastikan jaringan tetap andal dan transparan. Selain itu, node berinteraksi satu sama lain untuk menyebarkan informasi dan menjaga agar blockchain tetap mutakhir, membuat seluruh jaringan tahan terhadap serangan dan manipulasi. Terakhir, perkembangan terkini di bidang blockchain menunjukkan bahwa node terus berkembang untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitas jaringan.

Berbagai jenis node blockchain

Tidak semua node blockchain itu sama. Ada beberapa jenis node, masing-masing dengan fungsi dan tanggung jawab spesifik dalam ekosistem blockchain. Dengan memahami perbedaan antara jenis node ini, kita dapat memahami peran yang dimainkannya dalam memelihara jaringan, memvalidasi transaksi, dan meningkatkan kinerja blockchain. Mari kita lihat tiga jenis node utama: node penuh, node ringan, dan node validator.

Node penuh: dasar jaringan

Node penuh adalah peserta dalam jaringan blockchain yang menyimpan salinan blockchain yang lengkap dan terkini. Node-node ini memainkan peran penting dalam keamanan dan desentralisasi jaringan, karena mereka menyimpan semua blok dan semua transaksi yang dilakukan sejak pembuatan blockchain. Node jenis ini penting untuk memvalidasi transaksi dan mencatat blok.

Peran node penuh

• Validasi dan Propagasi Transaksi: Sebuah node penuh bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi yang dikirimkan kepadanya. Saat light node atau peserta lain mengirimkan transaksi ke jaringan, full node memastikan bahwa mereka mengikuti aturan protokol, seperti memverifikasi tanda tangan digital, ketersediaan dana, dan tidak adanya pembelanjaan ganda.
  
• Penyimpanan dan pembaruan Blockchain: Node penuh menyimpan seluruh salinan blockchain. Ia terus memperbarui basis datanya untuk mengintegrasikan blok baru yang divalidasi. Dengan kata lain, setiap node penuh memiliki riwayat transaksi lengkap, yang memungkinkannya memverifikasi integritas jaringan dan menolak segala upaya manipulasi.
  
• Mengamankan jaringan: Dengan memelihara salinan lokal lengkap dari blockchain, node-node ini secara aktif berpartisipasi dalam keamanan seluruh jaringan. Mereka membuat jaringan tidak terlalu rentan terhadap serangan karena data didistribusikan dan disinkronkan ke banyak node, sehingga manipulasi menjadi sangat sulit.
  

Kekurangan node penuh

Meskipun node penuh sangat penting untuk desentralisasi dan keamanan jaringan blockchain, mereka memiliki beberapa kelemahan:

• Konsumsi sumber daya: Node penuh memerlukan penyimpanan yang signifikan, karena mereka harus memelihara seluruh blockchain. Hal ini dapat mewakili beberapa ratus gigabyte data, yang dapat menjadi hambatan bagi pengguna dengan sumber daya perangkat keras yang terbatas.
  
• Persyaratan Bandwidth: Karena node ini harus terus-menerus melakukan sinkronisasi dan menyebarkan informasi ke node lain, node tersebut memerlukan bandwidth Internet yang stabil dan cepat agar dapat beroperasi secara efisien.
  

Node yang ringan: solusi yang lebih mudah diakses

Light node, juga disebut node “SPV” (Verifikasi Pembayaran Sederhana), merupakan alternatif dari node penuh. Node-node ini tidak menyimpan salinan lengkap dari blockchain, tetapi hanya informasi penting untuk memverifikasi transaksi.

Peran node ringan

• Validasi transaksi cepat: Light node mengandalkan node penuh untuk memverifikasi transaksi. Alih-alih mengunduh keseluruhan blockchain, mereka hanya mengunduh header blok. Hal ini memungkinkan mereka memverifikasi bahwa transaksi adalah bagian dari blok yang divalidasi tanpa memerlukan salinan lengkap dari blockchain.
  
• Penggunaan dalam dompet seluler: Node ringan terutama digunakan dalam aplikasi dompet mata uang kripto pada perangkat seluler karena node tersebut hanya mengonsumsi sedikit data dan sumber daya. Mereka memungkinkan pengguna mengirim dan menerima mata uang kripto tanpa harus mengelola node penuh.
  

Kelebihan simpul yang ringan

• Konsumsi sumber daya rendah: Tidak seperti node penuh, node ringan memerlukan sedikit ruang penyimpanan dan bandwidth. Oleh karena itu, mereka sangat cocok untuk pengguna yang ingin berinteraksi dengan blockchain tanpa harus berinvestasi pada perangkat keras yang canggih.
  
• Aksesibilitas: Node yang ringan memungkinkan lebih banyak pengguna untuk berpartisipasi dalam ekosistem blockchain karena lebih mudah dikonfigurasi dan dipelihara.
  

Batasan Node Ringan

Namun, node yang ringan memiliki keterbatasan:

• Keamanan yang lebih rendah: Karena light node bergantung pada full node untuk memvalidasi transaksi, mereka rentan terhadap serangan, seperti serangan yang melibatkan informasi salah yang dikirimkan oleh node berbahaya. Dengan kata lain, node yang ringan kurang dapat diandalkan dalam memastikan integritas jaringan.
  
• Ketergantungan pada Node Penuh: Node ringan sepenuhnya bergantung pada node penuh untuk memverifikasi transaksi. Jika ini menjadi usang atau disusupi, node yang ringan tidak dapat lagi beroperasi dengan andal.
  

Node validasi: pendekatan khusus

Node validator sering digunakan dalam sistem Proof of Stake (PoS), seperti Ethereum 2.0. Node-node ini memainkan peran khusus dalam proses validasi blok berdasarkan jumlah cryptocurrency yang mereka simpan dalam “stake”. Tidak seperti node penuh dan ringan, node ini tidak memiliki tugas untuk memverifikasi setiap transaksi satu per satu, melainkan menambahkan blok baru ke blockchain dengan menghormati mekanisme konsensus PoS.

Peran node validasi

• Partisipasi dalam pembuatan blok: Node ini bertanggung jawab untuk membuat blok baru, yang mereka validasi berdasarkan mata uang kripto yang mereka pertaruhkan. Ketika sebuah node dipilih untuk memvalidasi sebuah blok, node tersebut memverifikasi transaksi dan mengusulkan blok tersebut untuk ditambahkan ke rantai.
  
• Hadiah Validasi: Karena node validator sangat penting untuk keamanan blockchain PoS, mereka menerima hadiah mata uang kripto ketika berhasil memvalidasi sebuah blok. Hal ini mendorong partisipasi dan keamanan jaringan.
  

Kelebihan node validator

• Efisiensi energi: Node validator, yang digunakan dalam sistem seperti PoS, jauh lebih hemat energi dibandingkan node validator PoW. Mereka tidak memerlukan daya komputasi yang tinggi, menjadikan blockchain lebih berkelanjutan dan mudah diakses.
  
• Mengamankan jaringan: Node validator memastikan keamanan blockchain dengan berpartisipasi aktif dalam penambahan blok baru. Sistem staking memastikan bahwa node bertindak jujur, karena mereka berisiko kehilangan sebagian sahamnya jika bertindak jahat.
  

Node Blockchain, baik penuh, ringan atau validator, semuanya memainkan peran mendasar dalam berfungsinya jaringan terdesentralisasi. Node penuh sangat penting untuk keamanan dan desentralisasi blockchain, sementara node ringan menawarkan solusi yang lebih mudah diakses bagi pengguna yang ingin berinteraksi dengan blockchain tanpa mengelola salinan lengkapnya. Node validator, di sisi lain, memastikan penambahan blok baru dalam sistem berdasarkan Proof of Stake. Berbagai jenis node ini memastikan keragaman dan ketahanan blockchain modern, menjadikan jaringan ini fleksibel, mudah diakses, dan aman.