Kami Blockchain: Panduan Lengkap untuk Memahami Jenis dan Cara Kerjanya

Sebuah simpul blockchain adalah titik dalam jaringan yang fungsi utamanya adalah mendistribusikan data antara simpul-simpul lainnya, menjamin desentralisasi sistem sambil mempertahankan aliran informasi yang efisien. Simpul dapat bertindak sebagai perantara dalam transmisi data atau sebagai penerima akhir, membentuk struktur dasar yang mendukung setiap jaringan blockchain.

Karakteristik Teknis Node Blockchain

Sebuah simpul pada dasarnya adalah komputer (server) dengan dompet cryptocurrency terpasang, disinkronkan dengan perangkat serupa lainnya. Kumpulan simpul ini membentuk blockchain. Arsitektur jaringan ini memungkinkan distribusi cepat dan efisien dari volume data yang besar.

Fungsi dari sebuah node tergantung langsung pada kapasitas server. Setiap perangkat yang mampu mentransmisikan informasi melalui internet dapat berfungsi sebagai node, asalkan dilengkapi dengan perangkat lunak khusus yang diperlukan untuk fungsi ini.

Dalam sebagian besar sistem blockchain, node menjalankan tiga fungsi penting:

• Menyimpan dan mendistribusikan informasi tentang transaksi dan saldo di dompet peserta jaringan
• Memantau penerapan aturan konsensus (PoS, PoW, antara algoritma lainnya)
• Memelihara fungsi dari catatan terdistribusi, yang berisi riwayat lengkap transaksi sejak penciptaan jaringan

Penting untuk menekankan bahwa node memerlukan koneksi internet untuk berfungsi. Perangkat penyimpanan offline tidak dapat bertindak sebagai node. Namun, ia menjadi node lengkap segera setelah terhubung dengan internet.

Pentingnya Node untuk Jaringan Blockchain

Untuk memastikan fungsi stabil dari sebuah blockchain, diperlukan jaringan server yang disinkronkan satu sama lain. Nilai utama dari konfigurasi ini adalah memberikan desentralisasi tanpa mengorbankan kecepatan interaksi antara matriks informasi.

Mengingat bahwa node komputasi tersebar di berbagai negara dan kota, bahkan pemblokiran internet di satu daerah tertentu tidak akan menyebabkan gangguan pada blockchain. Namun, jika semua node terkonsentrasi di tangan satu kelompok, mereka dapat sepenuhnya mengontrol jaringan, yang mengancam prinsip desentralisasi.

Desentralisasi merupakan salah satu keuntungan utama dari cryptocurrency. Untuk memastikan karakteristik ini dan mendapatkan efek distribusi data, blockchain menggunakan banyak node kecil yang, meskipun tidak berpartisipasi dalam penambangan, menyimpan seluruh riwayat transaksi. Ini mencegah sekelompok orang terbatas mengambil alih kendali catatan terdistribusi.

Pengguna yang menyediakan daya komputasi mereka untuk memastikan berfungsinya blockchain menerima imbalan, mendorong lebih banyak orang untuk menghubungkan komputer mereka ke jaringan terdistribusi.

Jenis Node di Jaringan Blockchain

Node blockchain bervariasi berdasarkan fungsi dan tujuan. Ada jenis standar yang hadir di banyak blockchain, selain model tambahan yang digunakan di jaringan tertentu dengan fungsionalitas yang diperluas.

Kami Lengkap (Full Nodes)

Ini adalah jenis simpul pertama, yang awalnya dibuat untuk jaringan Bitcoin. Node penuh membentuk dasar blockchain dan berpartisipasi dalam pelaksanaan transaksi.

Sebuah node penuh berisi semua informasi tentang transaksi dan blok sejak peluncuran jaringan hingga saat ini. Ketika seorang pengguna mentransfer cryptocurrency, operasi tersebut diverifikasi oleh semua node dan dicatat dalam riwayatnya.

Puluhan ribu node lengkap dapat beroperasi secara bersamaan di sebuah blockchain, saling bertukar informasi secara konstan. Pemrosesan aliran data yang sangat besar ini memerlukan daya komputasi yang cukup besar.

Ketika seorang pengguna menginstal node penuh untuk pertama kalinya, ia harus menyinkronkannya dengan jaringan, mengunduh seluruh blockchain. Di beberapa jaringan, proses ini memerlukan banyak memori. Misalnya, pada November 2022, ukuran blockchain Bitcoin adalah 438 GB, dan dapat memakan waktu beberapa minggu untuk sinkronisasi lengkap.

Jika sebuah node terputus dari jaringan untuk beberapa waktu, saat terhubung kembali, ia perlu menyinkronkan lagi, mengunduh semua informasi yang dihasilkan selama periode ketidakhadiran.

Node lengkap memiliki seperangkat fitur spesifik yang membedakannya dari jenis lainnya. Salah satu fungsi yang paling penting adalah memverifikasi tanda tangan (kunci) untuk mengonfirmasi transaksi dan blok. Jika kesalahan terdeteksi, node dapat menolak operasi. Alasan dapat bervariasi: format tidak benar, kesalahan algoritma, duplikasi, manipulasi catatan, dan lainnya.

Pengguna yang menjalankan node penuh dapat memverifikasi transfer yang diterima secara independen dan, jika mereka mau, juga berpartisipasi dalam penambangan dan menerima imbalan.

Kami Ringan (Light Nodes)

Nod ringan tidak menyimpan informasi lengkap tentang blockchain. Jenis nod ini hanya menyimpan catatan blok yang terhubung dan biasanya tidak beroperasi secara terus-menerus.

Biasanya, simpul ringan adalah perangkat lunak yang terhubung ke simpul lengkap dan mentransmisikan informasi dari sana ke komputer pengguna, seperti saldo akun dan riwayat transaksi. Dalam praktiknya, simpul ringan menggunakan simpul lengkap sebagai jembatan untuk mengakses blockchain.

Sebuah node ringan memiliki fungsi dasar untuk menggunakan cryptocurrency, tanpa memerlukan daya komputasi atau memori yang besar, dan dapat dijalankan bahkan di perangkat seluler. Sinkronisasi biasanya hanya memerlukan beberapa detik.

Kami Node Penuh Terpangkas (Pruned Full Nodes)

Jenis node ini mengunduh seluruh blockchain dan menyinkronkannya hanya pada inisialisasi pertama. Selanjutnya, secara otomatis memuat blok baru dan menghapus yang lama ketika batas memori tertentu tercapai. Umumnya, pengguna dapat mengatur ukuran node di pengaturan, misalnya, 10 GB.

Kami Penambang (Node Penambangan)

Node penambang berpartisipasi dalam proses penambangan cryptocurrency dan digunakan secara eksklusif di blockchain yang didasarkan pada algoritma Proof of Work (PoW). Mereka dapat berupa penuh atau ringan.

Untuk menjalankan jenis simpul ini, pengguna harus memiliki peralatan komputer yang kuat:

• Unit Pemrosesan Pusat (CPU)
• Unit Pemrosesan Grafis (GPU)
• Sirkuit Terpadu Aplikasi Khusus (ASIC)

Juga diperlukan instalasi perangkat lunak khusus.

Dalam proses penambangan Bitcoin, misalnya, perlu menyelesaikan masalah matematika yang kompleks. Sebagai hasil dari kalkulasi ini, penambang menemukan nilai kode unik: hash, yang berfungsi sebagai bukti pekerjaan yang dilakukan.

Penambang kemudian mengirimkan hash yang ditemukan ke node lain, yang memeriksa kesesuaiannya dengan persyaratan. Jika verifikasi berhasil, penambang dapat menambahkan blok baru dan menerima imbalan yang sesuai.

Kami dari Staking (Node Staking)

Ini adalah setara dengan node penambang di blockchain yang menggunakan algoritma Proof of Stake (PoS). Node staking juga diperlukan untuk memvalidasi transaksi dan menambahkan blok baru, bisa berupa penuh atau ringan.

Dalam hal ini, hadiah tidak diberikan berdasarkan perhitungan matematis, tetapi dengan menyetor jumlah koin tertentu ke dalam akun. Akibatnya, untuk menjalankan node staking tidak perlu membeli peralatan mahal. Cukup mengonfigurasi perangkat lunak dengan benar dan menyetor jumlah yang diperlukan.

Masternodes

Masternode analog dengan node penuh: juga menyimpan semua informasi dari blockchain dan menyinkronkannya, tetapi memiliki fungsi tambahan. Mereka diperlukan untuk memastikan anonimitas saat membagi transaksi dan mengirimkannya antar dompet.

Pemilik node penuh dapat memperoleh masternode jika memenuhi syarat yang ditetapkan oleh blockchain. Biasanya, persyaratan utama adalah menyetor dan mempertahankan sejumlah koin tertentu di akun Anda, selain melakukan pengaturan khusus di server ( yang bervariasi antara berbagai cryptocurrency ).

Ketika seorang pengguna melakukan transaksi anonim, koinnya "dicampur" di masternode. Proses ini dapat melibatkan jumlah node yang berbeda, yang tersebar secara global dan dipilih secara acak. Jumlah putaran pencampuran juga bervariasi, yang dapat diatur secara manual atau otomatis. Sebagai hasilnya, menjadi tidak mungkin untuk melacak hubungan antara pengirim dan penerima.

Masternode dapat beroperasi dengan algoritma PoS atau dengan konsensus hibrida PoW/PoS. Untuk mendorong pengguna untuk membuat dan mengelola masternode, sistem memberikan mereka sebagian dari komisi para penambang. Nilai hadiah bervariasi antara blockchain yang berbeda.

Di blockchain NEM (XEM), masternode disebut supernó.

Kami Lightning

Jaringan Lightning (LN) adalah pelengkap lapisan kedua untuk blockchain Bitcoin, yang terdiri dari jaringan saluran pembayaran antara pengguna. Sistem ini menggunakan node khusus ultra cepat yang disinkronkan satu sama lain dan dengan blockchain utama.

Node Lightning hanya memverifikasi transaksi yang secara langsung terkait dengan mereka ( berbeda dengan node standar, yang memverifikasi semua transaksi di blockchain ). Berkat karakteristik ini, kecepatan maksimum dalam pemrosesan transaksi dapat dicapai.

Validators dan Oracle

Ini adalah fungsi tambahan yang dapat dilakukan oleh sebuah node dalam jaringan terdesentralisasi:

• Sebuah node validator adalah perangkat yang memverifikasi dan menyetujui transaksi. Node-node ini dapat beroperasi menggunakan algoritma yang berbeda, tergantung pada karakteristik blockchain.
• Sebuah orakel adalah simpul yang mentransmisikan informasi dari sistem eksternal ke blockchain. Contoh data ini bisa berupa harga terkini koin di bursa yang beroperasi di blockchain.

Diperlukan skrip khusus untuk mengonversi informasi ke dalam format yang dapat dipahami untuk kontrak pintar. Selanjutnya, validator memvalidasi data oracle bersama dengan semua informasi lainnya di blockchain.

Dalam hal ini, sinyal dari orakel diverifikasi oleh sejumlah besar validator, meningkatkan keamanan keseluruhan jaringan.

Fork dan Perubahan pada Fungsi Node

Setiap proyek cryptocurrency dapat diperbarui secara berkala. Agar pembaruan tersebut berpengaruh di seluruh jaringan, semua node harus menerimanya. Kadang-kadang, dapat muncul ketidaksepakatan di antara komunitas pengembang dan validator tentang penerapan pembaruan tertentu, dengan sebagian node menerimanya dan yang lainnya menolaknya. Proses pengenalan perubahan ini disebut fork.

Ada dua jenis fork:

• Soft fork mewakili perubahan dan perbaikan kecil yang tidak bertentangan dengan konfigurasi dasar blockchain. Untuk menerimanya, pemilik node harus memperbarui perangkat lunak. Bahkan jika hanya sebagian node yang menerima pembaruan ini, sistem akan terus berfungsi secara stabil.
• Hard fork mengimplikasikan perubahan signifikan pada blockchain. Akibatnya, jenis node di jaringan dapat berubah total. Misalnya, pada bulan September 2022, cryptocurrency Ethereum bermigrasi dari algoritma PoW ke PoS. Oleh karena itu, node penambangan menghilang dan muncul node staking dengan fungsi validasi.

Jika ada ketidaksepakatan dalam komunitas tentang penerimaan hard fork, jaringan akan terpisah menjadi dua blockchain yang tidak kompatibel: satu mempertahankan pengaturan asli dan yang lainnya mengadopsi spesifikasi baru.