Bagaimana keamanan blockchain dijamin: peran penambang dalam jaringan

Aspek Utama:

• Penambangan kripto adalah mekanisme di mana peserta jaringan mengatur dan memverifikasi transaksi dalam buku besar terdistribusi.
• Proses ini memastikan penciptaan unit baru aset digital dan sekaligus melindungi jaringan dari perubahan yang tidak sah.
• Penambang mengumpulkan operasi yang menunggu dalam kelompok (blok) dan menyelesaikan tugas perhitungan untuk konfirmasinya.
• Profitabilitas tergantung pada daya peralatan, biaya energi, fluktuasi harga pasar, dan perubahan dalam protokol.

Inti dari penambangan cryptocurrency

Bayangkan sebuah sistem global di mana setiap transaksi keuangan dicatat dalam buku jurnal yang tidak dapat diubah. Penambangan cryptocurrency menjamin integritas buku jurnal ini dan mencegah siapa pun untuk memalsukan catatan. Peserta jaringan menggunakan komputer khusus untuk melakukan operasi matematis yang kompleks – pada dasarnya, mencari nilai numerik tertentu yang memenuhi kondisi tertentu.

Orang yang pertama menemukan solusi yang tepat akan menerima imbalan dalam aset digital. Penambangan cryptocurrency adalah proses fundamental yang memastikan keandalan sistem seperti Bitcoin (BTC). Ini memungkinkan verifikasi transaksi pengguna dan menambahkannya ke buku catatan terbuka.

Penambangan adalah elemen kritis dari desentralisasi: jaringan berfungsi tanpa pengontrol pusat, mengambil tanggung jawab yang terdistribusi. Pada saat yang sama, proses ini menghasilkan koin baru sesuai dengan aturan yang telah ditetapkan sebelumnya, yang dikodekan dalam protokol dasar. Berbeda dengan pencetakan uang fiat, emisi cryptocurrency sepenuhnya transparan dan di bawah kontrol mekanisme otomatis.

Penambang mengarahkan sumber daya komputasi untuk menyelesaikan persamaan kriptografi. Peserta pertama yang menemukan solusi mendapatkan hak untuk menambahkan paket transaksi baru ke dalam rantai blok dan menyebarkannya ke jaringan.

Mekanika proses penambangan

Skema singkat:

1. Pengelompokan transaksi – ketika pengguna mengirim atau menerima aset, transaksi yang tertunda akan terakumulasi dalam satu kelompok, siap untuk diverifikasi.

2. Penyelesaian teka-teki matematis – para penambang menggunakan perangkat komputasi untuk mencari angka khusus ( yang disebut angka tanpa penggunaan praktis ), yang dalam kombinasi dengan data kelompok menghasilkan hasil di bawah ambang target. Ini mirip dengan undian digital.

3. Penambahan ke dalam daftar – penambang yang pertama kali memecahkan teka-teki berhak untuk memasukkan grupnya ke dalam rantai. Peserta lainnya memeriksa kebenaran grup ini.

4. Penerimaan kompensasi – pemenang menerima hadiah: koin yang baru dibuat ditambah komisi dari semua transaksi dalam grup yang ditambang.

Analisis mendetail:

Ketika operasi baru muncul di dalam rantai, mereka masuk ke dalam penyimpanan khusus (kolam memori). Peserta jaringan yang melakukan fungsi verifikasi mengonfirmasi legitimasi setiap operasi. Penambang mengambil operasi yang sedang menunggu ini, menggabungkannya menjadi kelompok, dan mencoba untuk menyetujuinya.

Grup mirip dengan halaman registri, di mana beberapa transaksi dicatat bersama dengan informasi tambahan. Node penambangan bertanggung jawab untuk mengumpulkan transaksi yang belum diverifikasi dan membentuk grup kandidat. Selanjutnya, penambang mencoba untuk mengubah draf ini menjadi grup yang disetujui, dengan menyelesaikan tugas yang rumit yang memerlukan biaya komputasi yang signifikan.

Untuk setiap kelompok yang berhasil ditambang, peserta menerima kompensasi - kombinasi aset digital baru yang dibuat dan komisi.

Langkah 1: Hashing transaksi

Tahap pertama adalah mengambil operasi yang menunggu dan secara berurutan melewatkannya melalui fungsi khusus yang menghasilkan kode unik dengan ukuran tetap. Setiap operasi diubah menjadi kode ini – semacam sidik jari yang mewakili semua informasi dari operasi ini.

Selain itu, penambang menambahkan operasi khusus di mana ia menetapkan imbalan untuk dirinya sendiri. Operasi ini dicatat pertama kali dalam blok baru, dan kemudian diikuti oleh semua transaksi yang belum selesai.

Langkah 2: Membangun struktur hierarki hash

Setelah pengkodean semua operasi, kode-kode mereka diorganisir dalam struktur hierarkis. Kode ditempatkan dalam pasangan dan dikodekan ulang. Kode baru sekali lagi digabungkan dalam pasangan dan dikodekan, sampai hanya tersisa satu kode – akar dari struktur ini. Kode akar ini mewakili semua kode sebelumnya.

Langkah 3: Mencari kode grup yang valid

Setiap grup memiliki pengidentifikasi unik - kode grup. Saat membuat grup baru, penambang menggabungkan kode grup sebelumnya dengan akar grup kandidatnya dan menambahkan angka acak. Semua ini diproses melalui fungsi pengodean.

Tujuan - untuk mendapatkan kode grup yang akan lebih kecil dari ambang batas yang ditetapkan oleh protokol. Karena dua komponen pertama tidak dapat diubah, penambang terus-menerus mengubah angka acak sampai mencapai hasil. Di jaringan Bitcoin, kode harus dimulai dengan jumlah nol tertentu - ini disebut sebagai kesulitan penambangan.

Langkah 4: Penyebaran kelompok yang diperoleh

Ketika penambang akhirnya menemukan kode yang benar, ia menyebarkan grup ke seluruh jaringan. Semua simpul pemeriksa menganalisis grup, dan jika grup tersebut valid, mereka menambahkannya ke salinan rantai mereka. Penambang yang tidak berhasil membuang draf mereka dan memulai kompetisi dari awal.

Skenario Penambangan Dua Kelompok Secara Bersamaan

Terkadang dua penambang sekaligus menemukan solusi dan menyebarkan dua kelompok yang bersaing. Jaringan sementara terpisah, dan penambang mulai bekerja pada kelompok berikutnya berdasarkan yang mereka dapatkan pertama. Persaingan berlanjut sampai blok baru diterbitkan di atas salah satu kelompok yang bersaing. Kelompok yang mendapatkan blok baru menjadi pemenang. Kelompok yang ditolak disebut blok yatim piatu, dan penambang yang memilihnya harus kembali bekerja dengan rantai utama.

Pengaturan kesulitan penambangan

Jaringan secara teratur mengatur kesulitan tugas, agar penambangan grup baru berlangsung dengan kecepatan yang tetap. Mekanisme ini proporsional dengan total daya komputasi para peserta.

Ketika penambang baru bergabung dengan jaringan dan persaingan meningkat, kesulitan meningkat, yang mencegah percepatan laju pembuatan blok. Jika penambang meninggalkan jaringan, kesulitan menurun, memudahkan penambangan. Penyesuaian ini memastikan stabilitas rata-rata waktu antara blok.

Keragaman metode penambangan

Penambangan di CPU (CPU)

Pada tahap awal pengembangan Bitcoin, penambangan dapat dilakukan di komputer biasa. Namun, dengan meningkatnya popularitas dan kekuatan jaringan, persaingan meningkat, dan CPU menjadi tidak cukup kuat. Peralatan khusus menggantikan prosesor. Saat ini, penambangan CPU adalah metode yang kuno.

Penambangan di unit pemrosesan grafis (GPU)

Kartu grafis lebih serbaguna dan lebih murah dibandingkan dengan perangkat keras yang sangat khusus, meskipun kurang efisien. GPU dapat digunakan untuk menambang beberapa aset digital alternatif, tetapi kinerjanya tergantung pada algoritma dan tingkat kesulitan.

penambangan ASIC

Sirkuit terintegrasi khusus adalah perangkat yang dirancang khusus untuk penambangan. Penambangan ASIC adalah metode paling efisien, tetapi juga yang termahal. Perangkat ini cepat usang, memerlukan pembaruan yang konstan. Namun, itu memberikan pendapatan tertinggi saat diskalakan secara industri.

Asosiasi Penambangan

Karena hadiah hanya diberikan kepada penambang pertama, kemungkinan keberhasilan untuk satu unit sangat rendah. Kolam penambangan adalah koalisi peserta yang menggabungkan sumber daya mereka. Ketika kolam menemukan blok, hadiah dibagikan secara proporsional berdasarkan kontribusi masing-masing. Namun, dominasi kolam menimbulkan kekhawatiran tentang sentralisasi dan risiko serangan monopoli.

Penambangan Cloud

Alih-alih membeli peralatan, peserta menyewa daya komputasi dari penyedia. Ini adalah cara masuk yang lebih sederhana, tetapi terkait dengan risiko penipuan dan profitabilitas yang lebih rendah. Penting untuk memilih penyedia yang terpercaya.

Penambangan Bitcoin sebagai kasus terpisah

Bitcoin – aset yang paling populer untuk ditambang. Mekaniknya didasarkan pada algoritma konsensus Proof of Work (PoW), yang diusulkan oleh Satoshi Nakamoto dalam whitepaper tahun 2008.

PoW menentukan bagaimana jaringan terdistribusi mencapai konsensus tanpa perantara. Keamanan dijamin dengan cara bahwa serangan dianggap tidak ekonomis karena biaya energi dan perhitungan yang sangat besar.

Dalam jaringan PoW, penambang mengorganisir operasi dan bersaing dalam memecahkan teka-teki. Pemenang dapat memperluas grupnya; jika node menyetujuinya, penambang akan mendapatkan imbalan.

Hadiah saat ini untuk grup dalam Bitcoin adalah 3,125 BTC ( per Desember 2024 ). Berkat mekanisme halving, yang terjadi setiap 210.000 blok ( sekitar 4 tahun ), hadiah secara bertahap berkurang setengah.

Apakah layak untuk terlibat dalam penambangan?

Penambangan bisa menguntungkan, tetapi memerlukan analisis yang cermat dan manajemen risiko. Biaya peralatan, fluktuasi harga, dan perubahan dalam protokol adalah beberapa faktor yang perlu diperhatikan.

Determinant utama dari profitabilitas:

Harga aset – ketika nilai fiat cryptocurrency meningkat, hadiah penambang juga meningkat. Ketika harga turun, keuntungan berkurang.

Efisiensi peralatan diukur dengan biaya, sehingga penambang harus mempertimbangkan biaya terhadap potensi pendapatan.

Biaya listrik – biaya sumber energi yang tinggi dapat mengurangi seluruh keuntungan.

Pembaruan Peralatan – peralatan penambangan cepat usang; model baru melampaui yang lama. Tanpa modernisasi, sulit untuk tetap bersaing.

Perubahan protokol – halving Bitcoin mengurangi hadiah per blok menjadi setengah. Dalam kasus lain, penambangan dapat digantikan sepenuhnya oleh mekanisme validasi alternatif.

Kesimpulan

Penambangan cryptocurrency tetap menjadi elemen inti dari blockchain berbasis PoW. Ini menyediakan keamanan jaringan dan mengontrol emisi koin baru. Potensi imbalan menarik, tetapi idealisasi berbahaya. Sebelum memulai, lakukan riset Anda sendiri dan evaluasi semua risiko.

Lihat juga

• Bagaimana cara kerja rantai blok?
• Dari mana memulai penambangan?
• Apa itu staking aset digital?

Penolakan tanggung jawab: Konten ini disediakan untuk tujuan pendidikan. Ini tidak boleh dianggap sebagai nasihat keuangan atau investasi. Pasar cryptocurrency sangat volatil; nilai investasi dapat turun. Anda sepenuhnya bertanggung jawab atas keputusan Anda.