Di tingkat infrastruktur, topik riset terpanas saat ini berpusat pada konsensus cepat tanpa mengorbankan toleransi kesalahan Bizantium, sharding tanpa mengorbankan keamanan, dan komunikasi lintas rantai tanpa mengorbankan efisiensi. Akhir-akhir ini, komunikasi lintas rantai mendapat perhatian paling besar berkat peluncuran Cosmos dan Polkadot (sudah semakin dekat!).

Komunikasi Lintas Rantai — Prinsip yang Begitu Sederhana

Banyak pengamat berpendapat bahwa blockchain publik di masa depan akan terkonsolidasi menjadi hanya segelintir; namun, ada banyak skenario di mana blockchain publik baru dibutuhkan.

• Skenario A: blockchain yang sudah ada dan ingin dijadikan fondasi mungkin tidak menawarkan properti (misalnya, komputasi yang menjaga privasi) dan kemampuan kustomisasi (misalnya, pemrosesan dan penyimpanan data) yang dibutuhkan aplikasi;
• Skenario B: seseorang membutuhkan model tata kelola berbeda yang tidak didukung blockchain yang ada — membangun aplikasi di platform smart contract memaksa aplikasi untuk mengikuti aturan tata kelola protokol yang mendasarinya.

Itulah sebabnya dunia masa depan akan terdiri dari ratusan (bahkan ribuan) blockchain publik yang berbeda. Mencari tahu bagaimana blockchain-blockchain ini berkomunikasi satu sama lain adalah tantangan besar kita berikutnya.

Semua gagasan seputar komunikasi lintas rantai berawal dari makalah Adam Back “Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains” yang mengungkap fakta sederhana namun mengejutkan tentang cara mentransfer aset X dari blockchain A ke blockchain B. Ternyata “transfer” itu sebenarnya hanyalah ilusi. Aset X tidak “ditransfer”, melainkan dikunci sementara di blockchain A, sementara jumlah yang sama dari Aset X yang setara dicetak di blockchain B. Ini disebut pegging, dan melakukannya ke dua arah disebut two-way peg (2WP).

Semua sistem 2WP berbasis pemungutan suara, di mana sekelompok “saksi” memberikan suara tentang kapan membuka kunci aset X dan ke mana mengirimkannya. Ini memunculkan pertanyaan — seberapa besar kepercayaan yang harus kita berikan kepada kelompok saksi ini? Pendekatan paling sederhana adalah memiliki satu saksi tepercaya yang melakukan tugas tersebut (misalnya, bursa kripto). Namun, pendekatan yang lebih baik adalah menerapkan 2WP di mana sekelompok saksi harus menyetujui untuk membuka kunci/memindahkan aset.

Dalam kasus sidechain, kelompok saksi ini mewakili para pemangku kepentingan (misalnya, penambang, delegasi, BP) dari blockchain A dan B, yang memang berfungsi tetapi menimbulkan kompleksitas teknis. Bagi blockchain A, menerapkan logika di tingkat protokol untuk berkomunikasi dengan blockchain B (yang mungkin ditingkatkan seiring waktu) adalah beban. Masalahnya menjadi lebih rumit ketika blockchain C, D, E, dan seterusnya ikut masuk.

Pendekatan lain adalah memiliki kelompok saksi bersama yang memfasilitasi komunikasi di seluruh jaringan blockchain, yang merupakan intuisi di balik Cosmos Hub, Polkadot Relay Chain, dan IoTeX Root Chain. Setiap proyek menggunakan pendekatan dan kriptoekonomi yang berbeda untuk membuat kelompok saksi bersama mereka tepercaya dan mampu beradaptasi dengan banyak blockchain yang heterogen. Cosmos mengasumsikan setiap blockchain memiliki set validator, keamanan, dan konsensusnya sendiri, sedangkan IoTeX dan Polkadot memanfaatkan kumpulan konsensus bersama dan “keamanan secara default” untuk mempermudah proses orientasi blockchain. Dibandingkan dengan Polkadot yang misinya menghubungkan semua blockchain di dunia, tujuan komunikasi lintas rantai IoTeX berbeda dan lebih konkret: menyediakan interoperabilitas bagi semua rantai Layer 2 yang berjalan di dalam Jaringan IoTeX. Semua rantai Layer 2 ini akan digunakan untuk berbagai aspek aplikasi IoT, seperti penyimpanan, identitas, komputasi tepercaya, pasar data IoT, dan banyak lagi. Singkatnya, komunikasi lintas rantai adalah upaya lain umat manusia untuk mewujudkan visi menara Babel.

Mengapa Komunikasi Lintas Rantai Penting

Blockchain pada dasarnya tentang desentralisasi dan keamanan, yang dapat ditingkatkan lebih jauh melalui komunikasi lintas rantai. Lebih spesifik lagi, komunikasi lintas rantai memungkinkan aset mengalir di antara blockchain yang berbeda untuk mencari:

• Tingkat keamanan yang berbeda (misalnya, transaksi lebih cepat vs. anti-sensor yang lebih kuat)
• Properti yang berbeda (misalnya, transaksi plaintext vs. transaksi rahasia)
• Beragam aplikasi (misalnya, DeFi vs. gaming)

Komunikasi lintas rantai juga memungkinkan pemisahan aset kripto dari blockchain dasar tempat aset tersebut berwujud. Meski tampak sepele, pemisahan ini memperkuat blockchain saat ini dalam banyak hal yang berarti.

Pertama-tama, hal ini memungkinkan berbagai tim/proyek/rantai untuk fokus pada aspek teknologi blockchain yang berbeda sambil membuat mereka secara kolektif berguna dan berdampak. Sebagai contoh, bayangkan dua blockchain: “blockchain 1” berfokus pada pengalaman pengguna (misalnya, dompet kelas atas, antarmuka aplikasi) dan “blockchain 2” berfokus pada anti-sensor, sehingga lambat dan sulit dioperasikan oleh pengguna biasa. Yang secara alami akan terjadi adalah pengguna memindahkan aset dari blockchain 2 ke blockchain 1 demi kemudahan penggunaan, dan memindahkannya kembali untuk penyimpanan jangka panjang.

Kedua, hal ini memungkinkan evolusi protokol blockchain yang cepat. Protokol yang relatif matang menghadapi dilema antara keamanan yang lebih baik vs. evolusi yang lebih cepat — kemajuan cepat biasanya berarti merusak sesuatu, sedangkan keamanan yang hebat menyiratkan semacam stagnasi. Dengan komunikasi lintas rantai, memindahkan aset hampir tanpa biaya. Oleh karena itu, secara teori seseorang dapat membuat salinan Ethereum sebagai lahan uji canary, melakukan iterasi dengan cepat, dan pada akhirnya memindahkan semua aset dari Ethereum ke lahan uji canary baru ini. Jika lahan uji baru itu tidak ideal, semua aset dapat dipindahkan kembali — sebuah properti fantastis yang tidak dapat diberikan oleh fork. Dalam jangka panjang, rantai yang menarik aset paling banyak akan menjadi yang paling makmur. Rantai yang tidak mampu menarik aset akan mengalami resesi dan akhirnya punah.

Terakhir namun tak kalah penting, hal ini memungkinkan “peminjaman keamanan” yang dapat berdampak besar pada struktur tata kelola di ruang blockchain. Salah satu wujud peminjaman keamanan adalah konsep baru yang disebut tata kelola lintas rantai, yang kami jelaskan di bagian berikut.

Paradigma Baru — Tata Kelola Lintas Rantai

Ketika kami pertama kali meluncurkan IoTeX Root Chain pada April 2019, kami dihadapkan pada masalah menantang tentang cara melakukan bootstrap blockchain baru dengan aman, yang pada intinya adalah apa yang kami sebut Delegasi Egois. Karena jumlah pemilih sangat terbatas di awal, pemangku kepentingan awal dapat dengan mudah menguasai banyak kursi Delegasi dan membuang transaksi tata kelola yang bertentangan dengan kepentingan mereka. Misalnya, membuang transaksi pemungutan suara dari produksi blok akan mencegah delegasi baru untuk bergabung.

Untuk melakukan bootstrap IoTeX Mainnet dengan aman, kami menciptakan tata kelola lintas rantai. Artinya, aktivitas tata kelola terjadi di blockchain yang lebih matang, sementara hasil tata kelolanya diterapkan pada blockchain yang kurang matang. Jaringan IoTeX saat ini memiliki aset di dua blockchain publik — Ethereum (IOTX-E digunakan untuk tata kelola) dan IoTeX Rootchain (IOTX digunakan untuk utilitas). IOTX dan IOTX-E membentuk total pasokan 10 miliar token dan dapat dipertukarkan menggunakan IoTube, sebuah jembatan terdesentralisasi antara Ethereum dan IoTeX.

Meski dapat dipertukarkan, IOTX-E dan IOTX memiliki properti yang berbeda sehingga digunakan untuk tujuan yang berbeda. IOTX-E dirancang memiliki likuiditas rendah (idealnya volume perdagangan rendah, lambat berpindah) dan keamanan lebih tinggi untuk mengatur Jaringan IoTeX (lihat http://member.iotex.io). IOTX dirancang memiliki likuiditas tinggi (idealnya volume perdagangan tinggi, cepat berpindah) untuk operasi dan aplikasi di dalam Jaringan IoTeX. Meskipun demikian, IOTX dan IOTX-E setara nilainya. Ini serupa dengan saham Google yang memiliki saham Kelas A & C — saham Kelas C tidak memiliki hak suara, sedangkan setiap saham Kelas A memiliki satu suara. Dengan struktur ini, mustahil bagi Delegasi Egois untuk membuang transaksi tata kelola yang bertentangan dengan kepentingan mereka, dan membuat pemilihan ulang serta slashing delegasi menjadi efektif.

Kami juga menemukan bahwa tata kelola lintas rantai ini secara efektif memitigasi serangan Long Range, yang merupakan kekhawatiran umum bagi semua blockchain PoS. Singkatnya, serangan Long Range terjadi ketika pemangku kepentingan besar di awal membelanjakan token mereka, membuat cabang blockchain mulai dari blok-blok paling awal, lalu mengambil alih rantai utama. Karena riwayat staking/pemungutan suara berada di Ethereum, hal ini memberikan ketahanan yang cukup untuk melawan subjektivitas lemah (karena Ethereum adalah rantai PoW dan serangan 51% sangat mahal).

Beberapa Gagasan yang Lebih Gila

Ini baru permulaan dari apa yang dapat ditawarkan oleh komunikasi dan tata kelola lintas rantai. Ada banyak gagasan gila yang sedang diteliti dan dieksplorasi IoTeX. Berikut beberapa contohnya!

Bagaimana blockchain muda dapat membawa dan mengoperasikan aset senilai X di blockchain dengan total token senilai Y, di mana X > Y?

Penyerang dengan anggaran besar membeli jalan untuk menguasai ~⅔ (atau bahkan semua) slot produsen blok, dengan niat mencuri aset. Solusi saat ini untuk pertanyaan ini adalah “menunggu dan tumbuh” untuk rantai tersebut, yang bisa memakan waktu lama. Salah satu eksperimen yang sedang kami kerjakan secara internal disebut tata kelola lintas rantai multi-aset — Delegasi, selain melakukan staking IOTX-E, dapat melakukan staking aset lain seperti NUSD, WETH, WBTC untuk membentuk keranjang mata uang kripto. Nilai keranjang ini dapat dengan mudah dihitung menggunakan oracle Chainlink dan digunakan untuk memeringkat kandidat serta membagikan hadiah (berupa IOTX). Staking multi-aset kemungkinan besar akan meningkatkan jumlah total aset yang di-stake dan membuat rantai lebih aman. Hal ini hanya mungkin dilakukan bersama tata kelola lintas rantai karena banyak aset lain kemungkinan berada di blockchain yang matang.

Bagaimana meredam serangan “nothing at stake” tanpa menambah terlalu banyak kompleksitas di tingkat protokol?

Serangan “nothing at stake” adalah kekhawatiran umum lainnya bagi semua blockchain PoS. Artinya, setiap Delegasi akan membangun di setiap fork jika/ketika fork terjadi, karena memproduksi blok hampir tanpa biaya (tidak seperti di rantai PoW), demi memaksimalkan kepentingan finansial mereka sendiri. Untuk meniru apa yang terjadi di rantai PoW, setiap delegasi membelanjakan X token untuk memproduksi blok dan diberi hadiah Y token jika pengusulan berhasil, di mana X < Y. Ini kurang lebih setara dengan melakukan slashing terhadap delegasi yang bersikap ganda dengan menyita sebagian atau seluruh stake/depositnya. Di rantai yang sama, slashing ini tidak sederhana dengan asumsi Delegasi Egois, di mana delegasi dan delegasi yang bersekongkol dengannya dapat secara selektif membuang transaksi slashing. Tata kelola lintas rantai memungkinkan korban mengirimkan bukti ke Ethereum dan memastikan delegasi yang bersikap ganda terkena slashing.

Kesimpulan

Secara keseluruhan, komunikasi lintas rantai membuka pintu bagi banyak desain dan aplikasi yang menarik. Untuk pertama kalinya di industri blockchain, kami akan segera memungkinkan rantai untuk “meminjam” aset, keamanan, dan properti dari rantai lain. Kami melihat ini sebagai paradigma baru dalam desain sistem blockchain.