Apa Itu Blockchain? Cara Membuat Jaringan, Kode & Arsitekturnya

Sama seperti Artificial Intelligence dan Machine Learning, Blockchain berkembang pesat menjadi teknologi mainstream di industri saat ini. Teknologi Blockchain tidak lagi terbatas pada sektor BFSI, dan itu membuat kehadirannya dikenal di domain lain, termasuk perawatan kesehatan, tata kelola, ritel, dan logistik, untuk beberapa nama. Namun, meskipun Blockchain telah masuk ke kosakata umum, tidak banyak yang mengetahui arsitektur Blockchain dan bagaimana fungsinya.

Dalam posting ini, kita akan berbicara tentang semua yang perlu Anda ketahui tentang Blockchain dan arsitektur Blockchain. Pertama, mari kita mulai dengan dasar-dasarnya.

Pelajari Program Perangkat Lunak Online dari Universitas top dunia. Dapatkan Program PG Eksekutif, Program Sertifikat Lanjutan, atau Program Magister untuk mempercepat karier Anda.

Apa itu Blockchain?

Blockchain adalah buku besar terdesentralisasi dan terdistribusi yang dirancang pada tahun 1991 untuk menyimpan dan mencatat transaksi keuangan. Namun, ia mampu menyimpan apa pun yang memiliki nilai. Pada dasarnya, Blockchain adalah web atau jaringan komputer yang saling terhubung yang terhubung bersama alih-alih terhubung ke satu server pusat. Semua mesin (atau node) dalam jaringan ini dapat mendefinisikan dan menyetujui status data bersama sambil mematuhi beberapa batasan yang disepakati bersama – meskipun sistem terdiri dari beberapa node, tidak ada satu node pun yang dapat mengubah data tanpa konsensus dari seluruh jaringan.

Karena Blockchain adalah jaringan terdistribusi, setiap node dalam jaringan memelihara, menyetujui, serta memperbarui entri baru. Setiap anggota memvalidasi silang catatan dan prosedur, sehingga membuat jaringan Blockchain valid dan aman. Dengan cara ini, bahkan jika para anggota tidak saling percaya, mereka dapat membangun persatuan atas dasar yang sama.

Seperti namanya, Blockchain terdiri dari blok yang berisi informasi spesifik yang dibagikan oleh semua mesin yang terhubung dalam jaringan peer-to-peer (P2P). Blok-blok ini adalah struktur data yang menggabungkan set transaksi dan mendistribusikannya ke semua node di jaringan P2P. Setiap blok diamankan melalui kunci kriptografi yang sangat khusus. Selanjutnya, setiap blok berisi Header Blok – metadata – yang memverifikasi validitas blok. Metadata blok dari sebuah blok terbuat dari enam komponen berikut:

• Versi – Versi struktur blok saat ini.
• Hash header blok sebelumnya – Referensi ke Blok Induk blok ini .
• Merkle root hash – Ini adalah hash kriptografis dari semua transaksi yang tercatat di blok.
• Timestamp – Waktu pembuatan blok.
• nBits – Bentuk ambang target yang dikodekan di header blok.
• Nonce (nomor yang digunakan sekali) – Nilai acak yang dapat dimanipulasi oleh pembuat blok sesuai keinginan dan keinginannya.

Sumber Gambar

Sementara enam komponen ini membentuk Header Blok, bagian blok yang tersisa berisi transaksi yang disertakan oleh penambang saat membuat blok. Pengguna dalam jaringan membuat transaksi semacam itu dan mengirimkannya ke jaringan untuk dimasukkan ke dalam blok. Karena transaksi ini terus berkembang, ukuran Blockchain juga terus berkembang.

Fitur Blockchain yang terdesentralisasi dan terdistribusi membuatnya transparan dan akuntabel (setiap pengguna dalam jaringan bertanggung jawab atas setiap perubahan dalam rantai). Dan fakta bahwa semua yang direkam dalam Blockchain diamankan melalui kriptografi membuatnya aman dan andal. Fitur-fitur Blockchain ini telah membuatnya menarik bagi para penggemar di semua industri yang siap berinvestasi dalam arsitektur Blockchain untuk mengembangkan aplikasi berbasis Blockchain.

Arsitektur Blockchain

Sekarang, setelah kami menyelesaikan dasar-dasar arsitektur Blockchain, kami akan menggali lebih dalam. Arsitektur Blockchain terdiri dari dua struktur data inti:

• Pointer – Ini adalah variabel yang mencatat informasi tentang lokasi variabel lain. Dengan kata lain, mereka menunjukkan posisi variabel lain.
• Daftar tertaut – Ini adalah urutan blok di mana setiap blok memiliki data unik dan ditautkan ke blok yang mengikutinya melalui pointer.

Sumber Gambar

Dengan logika ini, blok pertama, alias, Genesis Block, dalam rantai tidak mengandung pointer (ini adalah blok awal). Demikian pula, blok terakhir dalam rantai akan memiliki pointer nol (tidak memiliki nilai).

Karakteristik Arsitektur Blockchain

Arsitektur Blockchain memiliki beberapa karakteristik unik, antara lain:

• Kriptografi – Setiap transaksi yang dicatat dalam Blockchain diamankan melalui perhitungan kriptografi kompleks yang divalidasi oleh semua pemangku kepentingan yang terlibat.
• Desentralisasi – Setiap anggota jaringan Blockchain memiliki akses ke database lengkap.
• Asal – Asal usul setiap transaksi yang terdapat dalam buku besar Blockchain dapat dilacak dan dipantau.
• Kekekalan – Setelah transaksi dicatat dalam Blockchain, itu tidak dapat dihapus. Hanya melalui persetujuan semua pihak, rekaman tersebut dapat diubah.
• Anonimitas – Setiap pengguna dalam jaringan memiliki alamat yang dihasilkan melalui sistem itu sendiri – mereka tidak memiliki identitas. Dengan cara ini, pengguna dapat mempertahankan anonimitas mereka (terutama diperlukan dalam struktur blockchain publik).
• Transparansi – Karena setiap anggota Blockchain dapat mengakses sistem dan memantau operasi, ada transparansi lengkap dalam prosesnya. Mengubah satu blok berarti bahwa seluruh rantai harus diubah, dan ini sangat tidak mungkin terjadi (membutuhkan daya komputasi yang sangat besar untuk menimpa jaringan blockchain).

Jenis Arsitektur Blockchain

Terutama ada tiga jenis Arsitektur Blockchain:

• Arsitektur Blockchain Publik

Dalam arsitektur blockchain publik, akses ke data dan sistem tersedia untuk setiap individu yang ingin berpartisipasi dalam jaringan Blockchain. Bitcoin, Ethereum, dan Litecoin adalah beberapa contoh luar biasa dari sistem blockchain publik.

• Arsitektur Blockchain Pribadi

Berbeda dengan arsitektur blockchain publik, arsitektur blockchain pribadi hanya dapat dikontrol oleh sekelompok pengguna resmi yang dimiliki oleh organisasi tertentu atau mereka yang memiliki undangan untuk berpartisipasi dalam jaringan.

• Arsitektur Blockchain Konsorsium

Arsitektur blockchain konsorsium terdiri dari sekelompok organisasi dan prosedur untuk sistem ditetapkan dan dikendalikan oleh kelompok pengguna tertentu yang ditugaskan.

Blockchain publik adalah Blockchain terdesentralisasi murni karena bersifat terbuka dan dapat diakses oleh siapa saja yang ingin mengambil bagian dalam perjanjian atau sistem. Semua catatan dapat dilihat oleh setiap pengguna yang berpartisipasi dalam jaringan. Sebaliknya, Blockchain pribadi menggambarkan perilaku sistem yang lebih terpusat karena dikelola dan dikendalikan oleh sekelompok pengguna terpilih yang menikmati privasi lebih besar.

Komponen Inti Arsitektur Blockchain

Enam komponen inti membentuk Arsitektur Blockchain. Mereka:

• Node – Ini mengacu pada pengguna/komputer dalam arsitektur blockchain. Setiap node memegang salinan independen dari seluruh buku besar blockchain.
• Transaksi – Ini mengacu pada blok bangunan terkecil dari sistem blockchain, yaitu catatan dan informasi yang disimpan di blok tersebut.
• Blok – Ini adalah struktur data yang menyimpan/mencatat serangkaian transaksi yang kemudian dibagikan (didistribusikan) di antara semua node dalam jaringan.
• Rantai – Ini adalah istilah untuk urutan blok yang diatur dalam urutan tertentu.
• Penambang – Ini adalah istilah yang digunakan untuk node tertentu yang memverifikasi blok sebelum menambahkannya ke struktur blockchain.
• Algoritma konsensus – Ini adalah kumpulan aturan dan prosedur yang harus dipatuhi secara ketat untuk melakukan operasi blockchain.

Diagram arsitektur blockchain yang diberikan di bawah ini menjelaskan lebih lanjut bagaimana sistem bekerja sebagai dompet digital terdistribusi:

Sumber Gambar

Sebelumnya, kita telah membahas komponen-komponen Block Metadata. Sekarang, kita akan melihat elemen blok di Blockchain. Setiap blok terdiri dari:

• Data – Data blok sangat bergantung pada jenis arsitektur blockchain yang ada di dalamnya. Misalnya, untuk Bitcoin atau Litecoin, data yang terdapat dalam blok akan berisi informasi tentang pengirim, penerima, dan jumlah koin.
• Hash dari blok – Hash adalah kunci unik, hampir seperti sidik jari. Ini adalah kombinasi kompleks dari angka dan huruf. Setiap blok hash dibuat dengan menggunakan algoritma hash kriptografi tertentu – SHA256. Segera blok dibuat, kunci hash dibuat. Setiap perubahan yang dilakukan pada blok akan secara otomatis mengubah hashnya juga. Dengan kata lain, hash blok membantu mendeteksi modifikasi yang dilakukan pada blok.
• Hash dari blok sebelumnya – Selain berisi kunci hash uniknya, sebuah blok juga harus berisi hash dari blok tepat sebelum itu. Fitur inilah yang membantu menciptakan rantai yang terhubung dalam arsitektur blockchain dan merupakan elemen utama di balik keamanannya.

Karena semua blok yang divalidasi dalam Blockchain berasal dari Genesis Block, setiap upaya untuk merusak atau melanggar satu blok akan menciptakan reaksi berantai, mendorong semua blok untuk berubah. Jika ini terjadi, semua blok akan meneruskan informasi yang salah, sehingga membuat seluruh Blockchain menjadi tidak valid. Namun, perubahan dapat dilakukan pada arsitektur Blockchain melalui Algoritma Konsensus.

Apa itu Algoritma Konsensus?

Algoritma Konsensus mengacu pada mekanisme atau protokol yang memastikan bahwa salinan lokal dari buku besar Blockchain yang dimiliki oleh masing-masing anggota konsisten satu sama lain dan diperbarui ke versi terbaru. Ini membantu memastikan keseragaman dan sinkronisitas dalam arsitektur blockchain. Berikut adalah tiga Algoritma Konsensus yang paling banyak digunakan:

Bukti Kerja (POW)

POW mengharuskan Anda untuk memecahkan teka-teki komputasi yang kompleks untuk membuat dan menambahkan blok baru di jaringan Blockchain. Jadi, Anda harus menebak string tertentu yang menghasilkan hash 256-bit, seperti yang disebarkan oleh algoritme hashing SHA256. Karena seseorang perlu membuat jutaan tebakan untuk memverifikasi hash, ia mendapat nama "bukti kerja."

Bukti Taruhan (POS)

Protokol POS menganggap semua node dalam sistem sebagai validator yang dapat memvalidasi transaksi untuk mendapatkan biaya transaksi. POS secara acak memilih node-node ini untuk memvalidasi blok – probabilitas di balik pemilihan acak sebuah node tergantung pada jumlah stake yang dimiliki node tersebut.

Toleransi Patahan Bizantium Sederhana (SBFT)

Dalam pendekatan ini, ada satu node (validator) yang menggabungkan transaksi yang diusulkan untuk membuat blok baru di Blockchain. Validator disebut sebagai Pihak. Di sini, ketika jumlah minimum node lain dalam jaringan memperbaiki blok yang baru dibuat, konsensus tercapai.

Bagaimana cara membuat Arsitektur Blockchain?

Untuk membangun Arsitektur Blockchain, pertama, Anda harus mengurus dua hal:

• Jaringan Blockchain – Ini berkaitan dengan infrastruktur aplikasi Blockchain yang ditempatkan dalam lingkungan tertentu baik dalam satu atau beberapa organisasi.
• Kode Blockchain – Ini mengacu pada tugas dan tujuan yang ingin dilakukan oleh aplikasi Blockchain.

Saat ini, mengembangkan Arsitektur Blockchain lebih mudah, berkat ketersediaan solusi open-source yang tersebar luas. Hyperledger oleh Linux Foundation adalah platform paling populer yang digunakan untuk membangun arsitektur blockchain pribadi. Selain Hyperledger, Ethereum dan Corda juga merupakan alat yang sangat baik untuk mengembangkan Arsitektur Blockchain.

Sumber Gambar

Bagaimana cara membuat Jaringan Blockchain?

Jaringan Blockchain terbentuk ketika satu atau sekelompok organisasi memutuskan untuk berinvestasi dalam solusi Blockchain. Jaringan ini dapat dianggap sebagai organisasi individu dengan anggota staf mereka atau secara keseluruhan dari sudut pandang infrastruktur teknis dari semua organisasi yang digabungkan.

Biasanya, banyak pihak terlibat dalam jaringan Blockchain. Tujuan dari aplikasi/solusi Blockchain adalah untuk mengatur pihak-pihak ini dengan membentuk sistem peer-to-peer yang transparan di mana setiap anggota dapat melacak dan memantau semua aktivitas secara real-time. Fitur ini membantu menghilangkan semua risiko yang terkait dengan transaksi atau bisnis.

Dalam jaringan Blockchain, setiap organisasi yang berpartisipasi memiliki salinan buku besar individu yang disinkronkan dengan protokol unik dan lapisan teknis jaringan Blockchain (peer). Layanan Pemesanan dapat dibagikan di antara semua pihak yang mengontrol transaksi dan pesanan mereka di jaringan Blockchain. Sekali lagi, fitur Membership Services Provider (MSP) memungkinkan akses ke pengguna tertentu di dalam jaringan untuk menjaga privasi dan keamanan jaringan. Akhirnya, semua transaksi yang terdapat dalam jaringan dicatat dalam buku besar.

Bagaimana cara membuat Kode Blockchain?

Setelah jaringan Blockchain ada, pihak-pihak yang terlibat harus mencapai konsensus tentang jenis transaksi bisnis yang harus dilakukan dalam Arsitektur Blockchain. Konsensus ini dicapai dalam bentuk kesepakatan hukum, yang dikenal sebagai Kontrak Cerdas. Ini adalah Kode Blockchain, alias, Kode Rantai. Sama seperti dokumen hukum lainnya, Kontrak Cerdas berisi informasi peserta, aset, dan transaksi yang akan terjadi. Setiap transaksi memerlukan Fungsi Pemroses Transaksional yang menguraikan proses yang akan terjadi setelah transaksi dijalankan.

Manfaat Arsitektur Blockchain

Dengan menyiapkan Arsitektur Blockchain, organisasi dapat memperoleh manfaat berikut:

• Pengurangan biaya

Perusahaan biasanya menghabiskan banyak uang untuk memelihara basis data terpusat yang rentan terhadap serangan siber. Dengan struktur Blockchain, satu hal yang pasti organisasi tidak perlu khawatir tentang keamanan dan pelanggaran sistem. Oleh karena itu, mereka tidak perlu mengeluarkan uang tambahan untuk memperkuat keamanan sistem.

• Peningkatan transparansi

Dalam struktur Blockchain, anggota dapat memeriksa riwayat transaksi apa pun kapan saja. Jadi, tidak seperti database terpusat, ini adalah arsip yang terus berkembang di mana anggota menikmati transparansi penuh.

• Keamanan data

Setelah Anda memasukkan informasi (data) ke dalam struktur Blockchain, hampir tidak mungkin untuk merusak atau merusaknya. Setiap perubahan yang dilakukan pada Blockchain harus divalidasi oleh semua anggota dalam jaringan, sehingga membuat prosesnya menjadi panjang dan memakan waktu. Secara alami, kecerdasan keamanan data sangat tinggi dalam Arsitektur Blockchain.

Jadi, itulah Arsitektur Blockchain secara singkat!

Kami harap ini membantu Anda memahami teknologi yang muncul ini sedikit lebih baik.

Ada peningkatan karir dalam teknologi blockchain dan blockchain telah sangat mengubah wajah industri teknologi selamanya. Jika Anda tertarik untuk menjadi pengembang blockchain dan membangun kontrak cerdas dan kode rantai, periksa program sertifikat Lanjutan IIIT-B & upGrad dalam teknologi blockchain .