Analisis Kedalaman Solusi Ekspansi off-chain: Saluran Status, Sidechains, Plasma, dan Rollups

2025-08-07 02:55:00

Analisis Kedalaman Perluasan off-chain

1. Kebutuhan untuk Ekspansi

Visi masa depan blockchain adalah desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas. Namun, biasanya hanya dua dari ketiganya yang dapat dicapai, yang dikenal sebagai masalah segitiga ketidakmungkinan dalam blockchain. Selama bertahun-tahun, orang telah menjelajahi cara untuk meningkatkan throughput dan kecepatan transaksi blockchain dengan menjamin desentralisasi dan keamanan, yaitu menyelesaikan masalah skalabilitas.

Definisi desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas blockchain:

Desentralisasi: Siapa saja dapat menjadi node untuk berpartisipasi dalam sistem blockchain, semakin banyak jumlah node, semakin tinggi tingkat desentralisasi.
Keamanan: Semakin tinggi biaya untuk mendapatkan kontrol atas blockchain, semakin tinggi keamanan, dapat menahan proporsi serangan yang lebih besar.
Skalabilitas: kemampuan blockchain untuk memproses sejumlah besar transaksi.

Fork keras pertama di jaringan Bitcoin berasal dari masalah skalabilitas. Jaringan Ethereum juga memilih untuk mengorbankan sebagian dari skalabilitas untuk menjaga keamanan dan desentralisasi jaringan.

Sejak CryptoKitties pada 2017, hingga kebangkitan DeFi summer, GameFi, dan NFT, permintaan pasar untuk throughput terus meningkat. Namun, Ethereum hanya dapat memproses 15-45 transaksi per detik, yang mengakibatkan meningkatnya biaya transaksi, waktu penyelesaian yang lebih lama, dan sebagian besar Dapps sulit untuk menanggung biaya operasional.

Solusi skalabilitas yang ideal adalah: meningkatkan kecepatan transaksi dan throughput jaringan blockchain tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan.

2. Kategori Solusi Perluasan

Berdasarkan "apakah ada perubahan pada lapisan utama jaringan", rencana perluasan dapat dibagi menjadi dua kategori besar: perluasan on-chain dan perluasan off-chain.

2.1 ekspansi on-chain

Konsep inti: solusi untuk mencapai efek skalabilitas dengan mengubah satu lapisan protokol jaringan utama, saat ini solusi utama adalah sharding.

Ekspansi on-chain memiliki berbagai solusi, seperti:

Memperluas ruang blok, meningkatkan jumlah transaksi yang dikemas dalam setiap blok, tetapi akan meningkatkan persyaratan node dan mengurangi tingkat desentralisasi.
Sharding, membagi buku besar blockchain menjadi beberapa bagian, di mana node yang berbeda bertanggung jawab untuk pencatatan yang berbeda, dapat meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi dan tingkat desentralisasi, tetapi akan mengurangi keamanan seluruh jaringan.

Mengubah satu lapisan protokol jaringan utama dapat menghasilkan dampak negatif yang sulit diprediksi, setiap celah keamanan kecil di lapisan dasar dapat mengancam keamanan seluruh jaringan secara serius.

2.2 off-chain scaling

Konsep Inti: solusi skalabilitas yang tidak mengubah protokol jaringan utama lapisan satu yang ada.

Rencana ekspansi off-chain dapat dibagi menjadi Layer2 dan skema lainnya:

Layer2: termasuk State Channels, Plasma, Rollups, dll
Opsi lain: seperti sidechain

3. Rencana ekspansi off-chain

3.1 Saluran Negara

3.1.1 Ringkasan

Saluran status menetapkan bahwa hanya saat saluran dibuka, ditutup, atau menyelesaikan sengketa, pengguna perlu berinteraksi dengan jaringan utama, sementara interaksi antar pengguna dilakukan off-chain untuk mengurangi waktu dan biaya transaksi.

Saluran status adalah protokol P2P sederhana, cocok untuk "aplikasi berbasis giliran", seperti permainan catur dua orang. Setiap saluran dikelola oleh kontrak pintar multisig yang berjalan di mainnet, yang mengontrol aset yang disimpan dalam saluran, memverifikasi pembaruan status, dan mengadili sengketa antara peserta.

3.1.2 Garis Waktu

2015/02: Draf dokumen putih jaringan kilat dirilis
2015/11: Jeff Coleman pertama kali merangkum konsep State Channel secara sistematis
2016/01: Buku Putih Jaringan Lightning Bitcoin secara resmi diterbitkan
2017/11: Spesifikasi desain State Channel pertama yang berbasis pada kerangka Payment Channel diajukan oleh Sprites
2018/06: Counterfactual mengajukan desain Generalized State Channels yang rinci
2018/10: Konsep State Channel Networks dan Virtual Channels diusulkan
2019/02: Perluasan konsep Saluran N-Party, Pembuatan protokol Nitro
2019/10: Pisa memperluas konsep Watchtowers untuk mengatasi masalah peserta yang terus online
2020/03: Hydra mengajukan Fast Isomorphic Channels

3.1.3 Prinsip Teknologi

Alur kerja Saluran Negara:

Pengguna menyetorkan dana melalui kontrak pintar di jaringan utama, membuka saluran status
Pengguna melakukan beberapa transaksi di off-chain, saling menandatangani untuk mengonfirmasi pembaruan status.
Salah satu pihak dapat mengajukan permintaan penutupan saluran ke jaringan utama, jika tidak ada sengketa maka status akhir akan dilaksanakan.
Jika ada perselisihan, kontrak akan menunggu "masa tantangan" berakhir sebelum mengonfirmasi status akhir.

Dibandingkan dengan interaksi tradisional di blockchain, Saluran Status dapat secara signifikan mengurangi beban komputasi di jaringan utama, meningkatkan kecepatan transaksi, dan menurunkan biaya.

3.1.4 Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan:

Konfirmasi transaksi instan
Biaya transaksi rendah
Privasi Tinggi
Skalabilitas Tinggi

Kekurangan:

Perlu mengunci dana sebelumnya
Pihak yang terlibat harus tetap online
Tidak berlaku untuk aplikasi yang dapat diikuti secara terbuka
Sulit untuk mewujudkan saluran multi-pihak
Harus menunggu periode tantangan saat saluran ditutup

3.1.5 Aplikasi

Aplikasi utama termasuk jaringan Lightning Bitcoin, jaringan Lightning Ethereum, dan Celer Network.

Jaringan Lightning Bitcoin:

Diajukan pada tahun 2015, versi mainnet dirilis pada tahun 2018
Mengatasi masalah skalabilitas jaringan Bitcoin melalui saluran pembayaran kecil off-chain
Saat ini terdapat 76.236 saluran pembayaran, dengan dana saluran sebesar 5049 BTC

Jaringan Lightning Ethereum:

Didirikan pada tahun 2017, bertujuan untuk mewujudkan pembayaran token ERC20 dengan biaya rendah secara instan.
Meluncurkan klien mainnet pertama pada tahun 2020
Saat ini digunakan sedikit, tim sedang mengubahnya untuk berjalan di L2 Rollup

Celer Network:

Didirikan pada tahun 2018, merupakan jaringan kilat yang menambahkan lapisan insentif.
Cocok untuk aplikasi interaksi frekuensi tinggi, seperti platform e-sports
Saat ini telah bertransformasi menjadi platform komunikasi lintas rantai

3.1.6 Perbandingan Aplikasi

Jaringan Lightning Bitcoin, Jaringan Lightning Ethereum, dan Celer Network memiliki perbedaan dalam hal berikut:

Blockchain dasar: masing-masing berbasis Bitcoin, Ethereum, dan multi-chain
Lingkup aplikasi: pembayaran, kontrak pintar, dan aplikasi umum
Tahap pengembangan: Tingkat kematangan dan perkembangan ekosistem yang berbeda
Karakteristik teknis: seperti algoritma routing, desain saluran status, dan lain-lain memiliki perbedaan

3.2 Sidechains

3.2.1 Ringkasan

Konsep sidechain pertama kali diajukan pada tahun 2012, dan pada tahun 2014 diterbitkan makalah terkait pertama. Sidechain adalah bentuk blockchain yang muncul untuk mempercepat transaksi, dapat menggunakan kontrak yang lebih kompleks atau meningkatkan mekanisme konsensus. Hasil transaksi sidechain pada akhirnya akan dicatat di sisi validator mainchain.

3.2.2 Garis Waktu

2012/01: Konsep sidechain Bitcoin diusulkan di ruang obrolan
2014/10: Paper tentang sidechain Bitcoin pertama kali diterbitkan
2017/04: POA Network testnet diluncurkan
2017/10: Jaringan Matic diluncurkan
2017/12: POA Network jaringan utama diluncurkan
2018/01: Skale testnet diluncurkan
2018/10: Peluncuran jaringan uji xDai Chain
2020/06: Peluncuran Skale Mainnet dan Matic PoS Chain
2021/02:Matic Network berganti nama menjadi Polygon Network
2021/02:Jaringan utama Ronin dari Axie Infinity berjalan
2021/12:xDai Chain bergabung dengan Gnosis Dao
2022/03: POA Network bergabung dengan Gnosis Chain

3.2.3 Prinsip Teknologi

Sidechain berkomunikasi dengan mainchain melalui pengikatan dua arah atau pengikatan yang tidak terkoordinasi. Proses utama:

Pengguna mengirimkan aset asli ke alamat khusus untuk mengunci
Menunggu akhir periode konfirmasi, mengirimkan bukti ke sidechain
Tunggu periode tantangan, hindari serangan double spending
Setelah selesai, pengguna dapat menggunakan aset terbungkus baru di sidechain.

Keamanan sidechain tergantung pada mekanisme konsensus sidechain. Jika seseorang menciptakan aset yang tidak sesuai dengan mainchain di sidechain, hal ini dapat menyebabkan risiko pencurian dana.

3.2.4 Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan:

Skalabilitas Tinggi
Konfirmasi cepat
Biaya transaksi rendah
Fitur yang dapat disesuaikan

Kekurangan:

Keamanan bergantung pada sidechain itu sendiri
Memerlukan kepercayaan pada validator sisi rantai
Aset lintas rantai memerlukan waktu tunggu yang lama
Sebagian terdesentralisasi

3.2.5 Aplikasi

Aplikasi utama termasuk:

xDai( sekarang Gnosis Chain):

Sidechain Ethereum, menggunakan xDai sebagai token asli
Peluncuran mainnet pada September 2018, bergabung dengan Gnosis pada 2021
Menggunakan mekanisme konsensus PoSDAO
Saat ini TVL sekitar 53 juta dolar

Polygon:

Sebelumnya dikenal sebagai Matic Network, peningkatan merek pada tahun 2021
Menyediakan dua solusi yaitu PoS sidechain dan Plasma chain
Saat ini ada 37k+Dapp, 1.8B total transaksi, 135M+ pengguna

Ronin:

Sidechain khusus untuk game Axie Infinity
Peluncuran mainnet pada Maret 2021, menggunakan konsensus PoA
Pada Maret 2022, mengalami serangan hacker senilai 625 juta dolar.

3.2.6 Perbandingan Aplikasi

xDai, Polygon, dan Ronin memiliki perbedaan dalam hal berikut:

Mekanisme konsensus: menggunakan PoSDAO, PoS, dan PoA secara terpisah
Lingkup Aplikasi: Umum, Ekosistem yang Beragam dan Khusus untuk Permainan
Keamanan: jumlah validator dan mekanisme pemilihan yang berbeda
Tahap pengembangan: Tingkat dan skala pengembangan ekosistem bervariasi

3.3 Plasma

3.3.1 Ringkasan

Plasma adalah sebuah kerangka kerja untuk membangun Dapp yang dapat diskalakan. Ini muncul sebagai solusi evolusi untuk sidechain, dengan tujuan untuk meminimalkan kepercayaan pengguna terhadap Operator sidechain. Prinsip dasar Plasma adalah, meskipun terjadi kegagalan keamanan pada Plasma chain, semua aset pengguna tetap dapat ditarik dan dikembalikan ke mainnet.

3.3.2 Garis Waktu

2017/08:Publikasi buku putih Plasma
2018/01: Aplikasi Plasma resmi pertama Plasma MVP diajukan
2018/03: Plasma Cash diusulkan, menyelesaikan masalah keluaran berskala besar
2018/06: Plasma Debit diusulkan
2018/11:BANKEX mengajukan Plasma Prime
Sejak 2019: Komunitas Ethereum mulai mengeksplorasi solusi Rollups

3.3.3 Prinsip Teknologi

Ide inti Plasma:

Eksekusi off-chain: Sebagian besar pekerjaan diproses di luar jaringan utama
Janji Status: Mengirimkan status ke mainnet melalui Merkle Root
Mekanisme keluar: memungkinkan pengguna untuk keluar dari rantai Plasma dengan aman

Proses utama:

Pengguna menyetor ke jaringan utama masuk ke rantai Plasma
Melakukan transaksi di jaringan Plasma
Operator secara berkala mengajukan komitmen status ke mainnet
Pengguna dapat kapan saja mengajukan permintaan keluar.
Setelah periode tantangan, pengguna dapat mengambil kembali aset di mainnet.

3.3.4 Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan:

Tingkat throughput yang tinggi
Biaya transaksi rendah
Mewarisi sebagian keamanan mainnet

Kekurangan:

Mekanisme keluar yang kompleks
Perlu memantau Plasma chain secara berkala
Penarikan besar-besaran

Lihat Asli

Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.

8 Suka