Blockchain Adalah: Pengertian, Cara Kerja, dan Contoh Pemakaiannya

Blockchain adalah cara mencatat data di buku besar digital yang tidak dipegang satu pihak saja, melainkan disalin dan dijaga bersama oleh banyak komputer. Catatannya dikelompokkan ke dalam blok, lalu tiap blok disambungkan ke blok sebelumnya memakai sidik jari digital bernama hash. Hasilnya, catatan lama mudah ketahuan bila ada yang mengutak-atik, dan sangat sulit diubah diam-diam.

Kamu mungkin pertama kali mendengar istilah ini dari berita Bitcoin. Wajar, karena Bitcoin memang pemakai blockchain paling terkenal. Tapi artikel ini membahas teknologinya saja: apa isinya, bagaimana cara kerjanya, apa saja jenisnya, dan kapan teknologi ini benar-benar berguna. Artikel ini bukan saran membeli atau menjual aset kripto.

Pengertian blockchain dalam bahasa sederhana

Bayangkan satu buku kas RT. Biasanya buku itu dipegang bendahara. Kalau bendahara salah tulis atau sengaja mengubah angka, warga sulit membuktikannya karena hanya ada satu buku.

Sekarang bayangkan setiap rumah memegang salinan buku kas yang sama. Setiap ada catatan baru, semua salinan diperbarui bersamaan setelah warga sepakat catatan itu benar. Kalau satu orang mengubah salinannya sendiri, perbedaannya langsung terlihat saat dicocokkan dengan salinan milik rumah lain. Kurang lebih begitulah ide dasar blockchain.

AWS menyebut teknologi blockchain sebagai mekanisme basis data yang memungkinkan berbagi informasi secara transparan dalam jaringan, dengan data disimpan dalam blok yang dihubungkan dalam sebuah rantai. IBM menyebutnya buku besar digital bersama yang tidak dapat diubah untuk mencatat transaksi dan melacak aset. Definisi yang paling hati-hati datang dari lembaga standar Amerika Serikat, NIST: buku besar digital terdistribusi berisi transaksi yang ditandatangani secara kriptografis, dikelompokkan ke dalam blok, dan setiap blok ditautkan ke blok sebelumnya setelah divalidasi dan disepakati.

Perhatikan kata "disepakati". Bagian inilah yang membedakan blockchain dari sekadar file yang disalin ke banyak komputer. Ada aturan tertulis tentang siapa yang boleh menambah catatan dan kapan catatan dianggap sah.

Bagian-bagian penting di dalam blockchain

Supaya cara kerjanya lebih mudah dipahami, kenali dulu tiga komponen utamanya.

Blok, rantai, dan hash

Blok adalah wadah berisi sekumpulan transaksi. IBM menjelaskan bahwa setiap blok juga menyimpan stempel waktu yang mencatat kapan transaksi ditambahkan, sehingga urutannya jelas.

Rantai terbentuk lewat hash. Hash adalah hasil perhitungan matematis yang mengubah data apa pun menjadi deretan karakter dengan panjang tetap, mirip sidik jari. NIST menjelaskan bahwa perubahan sekecil apa pun pada data, bahkan satu bit, menghasilkan hash yang sama sekali berbeda. Banyak jaringan memakai algoritma SHA-256, yang hasilnya 32 byte dan biasanya ditampilkan sebagai 64 karakter heksadesimal.

Coba lihat contoh berikut. Dua teks yang hanya beda satu huruf besar menghasilkan hash yang tidak mirip sama sekali:

Nah, setiap blok baru ikut menyimpan hash blok sebelumnya. Kalau seseorang mengubah isi blok lama, hash blok itu berubah, dan sambungannya ke blok berikutnya ikut putus. Itulah sebabnya AWS mengibaratkannya seperti menara balok kayu: kamu hanya bisa menumpuk dari atas, dan mencabut balok di tengah akan merobohkan susunannya.

Buku besar terdistribusi dan node

Buku besar terdistribusi adalah basis data bersama yang salinannya dipegang banyak peserta. Komputer yang menyimpan salinan dan ikut memeriksa transaksi disebut node atau simpul. AWS mencatat bahwa di jaringan Bitcoin, siapa pun yang punya komputer cadangan bisa menjalankan satu node.

Bedanya dengan dokumen bersama biasa: di editor dokumen, orang yang punya hak edit bisa menghapus seluruh isi file. Di buku besar terdistribusi, AWS menjelaskan ada aturan ketat tentang siapa yang boleh mengedit dan bagaimana caranya, dan entri yang sudah tercatat tidak bisa dihapus.

Kunci publik dan kunci privat

Blockchain memakai kriptografi kunci publik untuk mengenali peserta. Setiap peserta punya sepasang kunci. IBM menjelaskan bahwa kunci publik berfungsi seperti alamat untuk menerima data atau aset digital, sedangkan kunci privat adalah kunci rahasia yang memberi kendali atas aset tersebut dan dipakai untuk mengesahkan transaksi.

Analogi paling mudah: kunci publik itu seperti alamat kotak surat yang boleh kamu sebar ke siapa saja. Kunci privat itu seperti satu-satunya kunci untuk membuka kotak tersebut, jadi harus kamu simpan rapat seperti barang berharga di dalam brankas. Siapa pun yang memegang kunci privat, dialah yang dianggap pemilik oleh jaringan. Detail ini penting, dan nanti kita bahas lagi di bagian keamanan.

Cara kerja blockchain langkah demi langkah

AWS merangkum proses blockchain menjadi empat langkah besar. Perangkat lunaknya mengotomatiskan sebagian besar langkah ini, jadi pengguna biasanya tidak melihatnya satu per satu.

1. Catat transaksi. Setiap perpindahan aset, baik fisik maupun digital, dicatat beserta detailnya, misalnya siapa yang terlibat, apa yang terjadi, kapan, dan berapa banyak.
2. Capai konsensus. Sebagian besar peserta jaringan harus setuju bahwa transaksi itu sah. Aturan kesepakatannya berbeda tergantung jenis jaringan dan biasanya ditetapkan sejak awal.
3. Tautkan blok. Transaksi yang disepakati ditulis ke dalam blok baru, lengkap dengan hash yang menyambungkannya ke blok sebelumnya.
4. Bagikan buku besar. Sistem menyebarkan salinan terbaru buku besar ke semua peserta.

Proof of work dan proof of stake

Langkah kedua, mencapai kesepakatan, dijalankan oleh mekanisme konsensus. Menurut IBM, dua yang paling sering dipakai adalah proof of work (PoW) dan proof of stake (PoS).

Pada proof of work, penambang berlomba memecahkan teka-teki komputasi untuk berhak membuat blok baru. AWS menyebut penambang di jaringan Bitcoin mengumpulkan transaksi ke dalam blok baru setiap sepuluh menit atau lebih. Kelemahannya, NIST mencatat bahwa kekhawatiran utama model ini adalah besarnya energi yang dipakai untuk memecahkan teka-teki tersebut.

Pada proof of stake, peserta yang disebut validator menaruh aset sebagai jaminan dan memeriksa blok yang diajukan. ethereum.org menjelaskan bahwa Ethereum beralih dari proof of work ke proof of stake pada September 2022 karena dinilai lebih aman, lebih hemat energi, dan lebih cocok untuk solusi peningkatan kapasitas. Halaman konsumsi energi Ethereum mengutip estimasi CCRI bahwa peralihan itu memangkas konsumsi listrik tahunan Ethereum lebih dari 99,988%.

Jadi, anggapan "blockchain pasti boros listrik" tidak sepenuhnya tepat. Boros atau tidaknya sangat bergantung pada mekanisme konsensus yang dipakai jaringan tersebut.

Jenis-jenis blockchain

Tidak semua jaringan blockchain terbuka untuk umum. AWS membagi jaringan blockchain menjadi empat jenis utama:

NIST memakai pembagian yang lebih ringkas: tanpa izin (permissionless) dan berizin (permissioned). Di jaringan tanpa izin, siapa pun bisa membaca dan menulis. Di jaringan berizin, pihak yang boleh menerbitkan blok harus disetujui pengelola.

Menurut kami, pembagian NIST ini yang paling berguna untuk orang awam. Pertanyaan pentingnya bukan "blockchain atau bukan", melainkan "siapa yang memegang kendali". Jaringan berizin bekerja lebih mirip basis data bersama antarperusahaan, sedangkan jaringan tanpa izin benar-benar terbuka dan tidak dimiliki satu pihak.

Contoh blockchain di dunia nyata

Mata uang kripto memang contoh paling terkenal, tetapi bukan satu-satunya. AWS mencatat beberapa contoh pemakaian di industri lain:

• Energi. Pemilik rumah dengan panel surya menjual kelebihan listriknya ke tetangga lewat platform perdagangan, dan meteran pintar membuat transaksi yang dicatat blockchain.
• Keuangan. Singapore Exchange Limited memakai teknologi ini untuk membangun akun pembayaran antarbank yang lebih efisien.
• Media dan hiburan. Sony Music Entertainment Japan memakai layanan berbasis buku besar bersama untuk mengelola hak cipta digital dengan lebih efisien.
• Ritel. Blockchain dipakai untuk melacak perpindahan barang dari pemasok ke pembeli.

IBM menambahkan contoh di rantai pasok, misalnya data asal-usul produk dan kondisi pengiriman makanan seperti suhu, yang dicatat di setiap blok. Untuk kebutuhan perusahaan, IBM dan AWS sama-sama menyebut platform seperti Hyperledger Fabric, Corda, dan Quorum, yang umumnya dipakai di jaringan berizin.

Kontrak pintar

Kontrak pintar (smart contract) adalah program yang disimpan di blockchain dan berjalan otomatis ketika syarat tertentu terpenuhi. ethereum.org memakai analogi mesin penjual otomatis: kamu memilih barang, memasukkan uang dengan jumlah yang pas, lalu barang keluar. Kalau syaratnya tidak terpenuhi, barang tidak keluar.

Contoh dari AWS: perusahaan logistik bisa memasang kontrak pintar yang otomatis membayar begitu barang tiba di pelabuhan. IBM mencontohkan pembayaran asuransi perjalanan yang terpicu otomatis. Keuntungannya, tidak perlu menunggu orang menafsirkan atau menyetujui hasilnya.

Blockchain bukan Bitcoin

Banyak orang memakai kedua istilah ini bergantian. AWS menjelaskan bahwa kebiasaan itu muncul karena Bitcoin adalah aplikasi awal teknologi blockchain, padahal keduanya berbeda. Bitcoin adalah mata uang digital tanpa kontrol terpusat. Blockchain adalah teknologi pencatatan yang dipakai Bitcoin, dan juga dipakai untuk banyak hal di luar Bitcoin.

Perbandingan sederhananya: blockchain itu seperti sistem pembukuan, sedangkan Bitcoin adalah salah satu buku yang memakai sistem itu. Kalau kamu ingin memahami teknologinya, fokuslah pada cara pembukuannya, bukan pada naik turunnya harga koin.

Siapa penemu blockchain?

Tidak ada satu nama tunggal. Bentuk modernnya diuraikan pada 2008 oleh sosok atau kelompok anonim yang hanya dikenal sebagai Satoshi Nakamoto, lewat whitepaper Bitcoin. Menurut IBM, Ethereum kemudian hadir pada 2015 dan memungkinkan kontrak pintar berjalan di atasnya.

Gagasan dasarnya lebih tua dari itu. AWS menyebut ilmuwan komputer Ralph Merkle mematenkan pohon hash pada akhir 1970-an. Whitepaper Bitcoin sendiri merujuk makalah Stuart Haber dan W. Scott Stornetta tentang cara memberi stempel waktu pada dokumen digital, yang terbit di Journal of Cryptology tahun 1991.

Mitos blockchain yang sering salah kaprah

NIST punya satu bab khusus tentang batasan dan salah kaprah seputar teknologi ini. Lembaga itu bahkan menulis bahwa teknologi baru cenderung dibesar-besarkan karena belum banyak dipahami dan karena takut ketinggalan. Berikut beberapa poin yang paling sering keliru.

"Data di blockchain mustahil diubah." NIST menyebut ini tidak sepenuhnya benar. Buku besar ini lebih tepat disebut mudah ketahuan dan tahan bila diutak-atik. Blok paling baru masih bisa tergantikan oleh rantai pesaing yang lebih panjang, karena itu pengguna biasanya menunggu beberapa blok baru sebelum menganggap transaksi sah. Di jaringan tanpa izin, penyerang yang menguasai lebih dari 51% sumber daya pembuat blok secara teori bisa menimpa catatan. NIST menilai serangan ini tidak sulit secara teknis, hanya mahal.

"Tidak ada yang mengendalikan blockchain." Juga tidak tepat. NIST menjelaskan bahwa jaringan berizin diatur pemilik atau konsorsium, sedangkan jaringan tanpa izin diarahkan oleh pengguna, node penerbit blok, dan pengembang perangkat lunaknya.

"Kalau ada berita kripto dicuri, berarti blockchain-nya dibobol." Menurut NIST, berita seperti itu hampir selalu berarti kunci privat seseorang ditemukan lalu dipakai untuk mengirim aset ke akun lain, bukan jaringannya yang jebol.

"Data yang masuk blockchain pasti benar." Blockchain hanya menjamin catatan tidak diubah setelah tersimpan. NIST mengingatkan bahwa peserta bisa saja memasukkan data palsu sejak awal, misalnya meniru data sensor, dan memeriksa kebenaran data yang masuk itu sulit diotomatiskan.

Kapan blockchain cocok dipakai, kapan tidak

Ini bagian yang jarang dibahas, padahal paling berguna. NIST menyarankan memahami teknologinya dulu, baru mencari sistem yang memang cocok, bukan sebaliknya. Menurut NIST, teknologi ini layak dipertimbangkan bila kebutuhannya antara lain:

• melibatkan banyak peserta yang tersebar dan tidak ada pihak ketiga yang dipercaya semua orang,
• alur kerjanya berupa transaksi atau perpindahan aset antarpihak,
• perlu mengurangi pencocokan data manual dan sengketa,
• perlu riwayat asal-usul aset yang lengkap dan dibagikan ke semua peserta.

Sebaliknya, ada kondisi yang membuat blockchain kurang pas:

Pendapat kami: kalau sebuah aplikasi atau layanan mengaku "berbasis blockchain", ajukan satu pertanyaan sederhana. Siapa saja yang memegang salinan catatannya, dan masalah kepercayaan apa yang sebenarnya diselesaikan? Kalau jawabannya kabur, besar kemungkinan label blockchain itu cuma pemanis promosi.

Hubungan blockchain dengan AI dan keamanan siber

Blockchain sering disebut bersama teknologi lain. IBM menulis bahwa teknologi ini terus dikembangkan untuk meningkatkan skalabilitas dan privasi, serta untuk diintegrasikan dengan kecerdasan buatan dan Internet of Things. Contohnya di rantai pasok: buku besar bersama menjaga keaslian catatan produk, sementara AI menganalisis data itu untuk memprediksi permintaan. Kalau kamu belum terlalu akrab dengan AI, baca dulu penjelasan artificial intelligence dalam bahasa sederhana.

Dari sisi keamanan, IBM mengingatkan bahwa aplikasi blockchain tetap butuh pengelolaan identitas dan akses, enkripsi yang kuat, serta audit rutin pada kode kontrak pintar karena celah di kode bisa berujung pelanggaran serius. NIST juga mencatat bahwa transaksi yang belum masuk blok, serta aplikasi yang dibangun terburu-buru, tetap bisa diserang seperti situs web biasa. Artinya, kebiasaan aman seperti yang dibahas di panduan dasar keamanan siber tetap berlaku, termasuk menjaga kata sandi, mewaspadai tautan phishing, dan memperbarui perangkat.

Topik teknologi baru lainnya bisa kamu jelajahi di rubrik AI dan teknologi baru, sedangkan tips menjaga perangkat dan akun ada di rubrik internet dan keamanan.

Kesimpulan

Blockchain adalah buku besar digital bersama yang mencatat transaksi dalam blok-blok berurutan. Setiap blok terhubung lewat hash, salinannya dipegang banyak komputer, dan catatan baru masuk setelah ada kesepakatan jaringan. Kombinasi itu membuat catatan lama mudah ketahuan bila diutak-atik dan sulit diubah diam-diam.

Tapi blockchain bukan jawaban untuk semua masalah. Teknologi ini paling masuk akal ketika banyak pihak yang tidak saling percaya perlu berbagi catatan yang sama. Untuk data pribadi, data yang sering dihapus, atau sistem yang dikelola satu pihak, basis data biasa sering lebih tepat. Dan apa pun jaringannya, kunci privat serta frasa pemulihan adalah hal yang wajib kamu jaga sendiri.