1. Pengantar

1.1 Latar Belakang dan Signifikansi

Sejak diluncurkan pada tahun 2015, Ethereum dengan cepat muncul sebagai kekuatan inti dalam bidang cryptocurrency, menduduki posisi kunci dalam ekosistem blockchain. Ethereum bukan hanya sekadar cryptocurrency, tetapi yang lebih penting, ini adalah platform blockchain publik sumber terbuka dengan fungsionalitas kontrak pintar, memberikan lingkungan yang kuat bagi pengembang untuk membangun dan mendeploy aplikasi terdesentralisasi (DApps).

Dari perspektif pasar, mata uang kripto asli Ethereum, Ether (ETH), telah lama menjadi salah satu dari mata uang kripto teratas di pasar, hanya kalah oleh Bitcoin, dan merupakan salah satu aset kripto utama yang banyak diamati dan diperdagangkan oleh investor global. Sejumlah besar dana mengalir ke pasar Ethereum, di mana investor institusional maupun individu mencari peluang investasi dalam ekosistem Ethereum. Fluktuasi harganya memiliki dampak signifikan pada tren pasar kripto secara keseluruhan.

Dalam hal inovasi teknologi, Ethereum memelopori kontrak pintar, memungkinkan pengembang untuk menulis dan menyebarkan kode kontrak otomatis di blockchain. Inovasi ini sangat memperluas batas-batas aplikasi teknologi blockchain, bergerak melampaui transaksi mata uang digital sederhana ke bidang-bidang seperti keuangan, rantai pasokan, perawatan kesehatan, game, dan banyak lagi. Misalnya, di sektor keuangan terdesentralisasi (DeFi), berbagai aplikasi yang dibangun di Ethereum seperti pinjaman, perdagangan, asuransi, dll., Berkembang, menyediakan layanan keuangan yang lebih terbuka, transparan, dan efisien kepada pengguna, membentuk kembali lanskap keuangan tradisional. Di sektor non-fungible token (NFT), Ethereum juga telah menjadi platform utama untuk mendigitalkan aset unik seperti karya seni digital, koleksi, dll., Mendorong kemakmuran pasar aset digital.

Namun, dengan perkembangan cepat dan ekspansi terus-menerus dari ekosistem Ethereum, isu keamanan menjadi semakin menonjol. Insiden keamanan seperti kerentanan kontrak pintar, serangan jaringan, manajemen kunci privat yang tidak tepat, dll., terjadi secara frekuensi, menyebabkan kerugian signifikan bagi investor dan pengembang. Sebagai contoh, pada tahun 2016, insiden The DAO yang terkenal, di mana peretas memanfaatkan kerentanan dalam kontrak pintar untuk berhasil mencuri lebih dari 50 juta dolar AS Ether, menggemparkan seluruh industri blockchain. Hal ini tidak hanya menyebabkan hard fork dari Ethereum tetapi juga memicu refleksi mendalam tentang keamanan kontrak pintar. Insiden serupa melimpah, seperti kerentanan multi-tanda tangan dompet Parity tahun 2017 yang mengakibatkan kerugian sekitar 150 juta dolar AS, serta serangan terus-menerus pada proyek DeFi dalam beberapa tahun terakhir, semuanya mengindikasikan tantangan serius yang dihadapi keamanan Ethereum.

Oleh karena itu, meneliti keamanan Ethereum memiliki signifikansi praktis yang paling besar. Bagi para investor, pemahaman mendalam tentang mekanisme keamanan Ethereum dan potensi risiko dapat membantu mereka membuat keputusan investasi yang lebih bijaksana, secara efektif melindungi keamanan aset mereka. Bagi para pengembang, menguasai teknologi keamanan Ethereum dan praktik terbaik dapat meningkatkan keamanan kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi, mengurangi risiko kerentanan dan serangan, serta mempromosikan perkembangan sehat dari ekosistem Ethereum. Dari perspektif seluruh ekosistem blockchain, menjaga operasi Ethereum yang aman dan stabil membantu memperkuat kepercayaan masyarakat terhadap teknologi blockchain, mendorong aplikasi dan popularisasi teknologi blockchain dalam lebih banyak bidang, dan menyiapkan dasar untuk membangun sistem ekonomi digital yang lebih adil, transparan, dan efisien.

2. Ethereum Overview

2.1 Sejarah Pengembangan Ethereum

Sejarah perkembangan Ethereum penuh dengan inovasi dan perubahan, yang dengan jelas mencerminkan evolusi berkelanjutan dari teknologi blockchain. Asal-usulnya dapat ditelusuri kembali ke 2013, ketika Vitalik Buterin, yang baru berusia 19 tahun pada saat itu, menerbitkan whitepaper Ethereum, merinci visi dan konsep desain Ethereum. Vitalik membayangkan membangun platform terdesentralisasi berdasarkan teknologi blockchain yang tidak hanya memfasilitasi transaksi cryptocurrency tetapi juga mendukung pengembangan dan pengoperasian berbagai aplikasi terdesentralisasi (DApps). Ide inovatif ini meletakkan dasar teoritis untuk kelahiran Ethereum.

Pada Januari 2014, Vitalik secara aktif mempromosikan Ethereum di Konferensi Bitcoin Amerika Utara di Miami, menarik banyak individu yang berpikiran sama. Tim pendiri Ethereum awalnya didirikan, terdiri dari Vitalik dan 7 pendiri lainnya. Pada tahun yang sama, salah satu pendiri, Gavin Wood, mengusulkan konsep Web3, yang selanjutnya memperkaya visi ekologi Ethereum dan menekankan kontrol otonom pengguna atas identitas dan aset digital. Pada bulan Juni 2014, Vitalik memutuskan untuk membangun Ethereum sebagai organisasi nirlaba, memprakarsai pembentukan Yayasan Ethereum. Yayasan ini bertujuan untuk mengumpulkan sumber daya dari semua pihak, mempromosikan pembangunan infrastruktur Ethereum, mendanai proyek pengembangan, dan memberikan dukungan organisasi untuk pengembangan jangka panjang Ethereum.

Pada tanggal 24 Juli 2014, Ethereum meluncurkan acara presale 42 hari, yang menarik perhatian luas dari investor global. Keberhasilan besar presale mengumpulkan sejumlah besar dana untuk proyek Ethereum, memberikan fondasi material yang kuat untuk pengembangan teknis dan konstruksi jaringan selanjutnya. Pada tanggal 30 Juli 2015, sebuah peristiwa penting terjadi dengan dirilisnya jaringan Ethereum Frontier, menandai operasi resmi blockchain Ethereum. Pada tahap ini, Ethereum terutama menargetkan pengembang blockchain, dengan peserta node yang terlibat dalam jaringan melalui penambangan, dan jaringan mendukung penyebaran kontrak pintar. Meskipun antarmuka pengguna awal kasar dan operasi harus dijalankan melalui baris perintah, itu menyediakan platform bagi pengembang untuk mengeksplorasi dan berlatih, memulai perjalanan pengembangan Ethereum.

Pada 14 Maret 2016, Ethereum merilis jaringan tahap kedua Homestead, yang merupakan hard fork pertama Ethereum dan tonggak penting dalam pengembangannya. Versi ini mengoptimalkan kontrak pintar, memperkenalkan kode baru untuk bahasa kontrak pintar Solidity, dan merilis dompet desktop Mist, sangat meningkatkan pengalaman pengguna. Ini memungkinkan pengguna biasa untuk lebih mudah memegang, berdagang ETH, menulis, mendeploy kontrak pintar, dan mendorong Ethereum dari tahap pengembang menuju basis pengguna yang lebih luas.

Pada tanggal 18 Juni 2016, Ethereum menghadapi tantangan besar ketika proyek DAO pada platform diretas. Peretas mengeksploitasi kerentanan dalam kontrak pintar dan berhasil mencuri Ether senilai sekitar 100 juta dolar AS. Peristiwa ini mengejutkan seluruh industri blockchain, yang mengarah ke perhatian dan diskusi yang luas. Untuk mengkompensasi kerugian investor, setelah diskusi intens dalam komunitas Ethereum, mayoritas peserta memutuskan untuk melakukan hard fork, memodifikasi aturan konsensus, memulihkan ETH yang dicuri di dompet, dan menambal kerentanan. Namun, garpu keras ini tidak menerima persetujuan bulat dari semua anggota dalam komunitas. Beberapa peserta melanjutkan penambangan dan perdagangan pada rantai asli, yang mengarah ke pemisahan Ethereum menjadi dua blockchain terpisah: ETH dan Ethereum Classic (ETC).

Pada 2017, Ethereum memasuki tahap pengembangan yang penting, dan rencana peningkatan Metropolis mulai dilaksanakan. Rencana peningkatan kaya akan konten dan dibagi menjadi dua tahap: Byzantium dan Konstantinopel. Pada Oktober 2017, peningkatan Byzantium berhasil diselesaikan. Peningkatan ini memungkinkan operasi Revert, kompatibel dengan algoritma ZK-Snarks (Zero-Knowledge Proof), menunda bom kesulitan satu tahun, dan mengurangi hadiah blok dari 5ETH menjadi 3ETH. Peningkatan ini meningkatkan keamanan dan efisiensi jaringan Ethereum, meletakkan dasar untuk pengembangan selanjutnya. Sepanjang 2017, pasar cryptocurrency melihat ledakan dalam Initial Coin Offerings (ICOs), dan proyek ICO berdasarkan platform Ethereum muncul dalam jumlah besar. Sejumlah besar proyek mengumpulkan dana di Ethereum dengan menerbitkan token. Tren ini menyebabkan harga ETH melonjak, mencapai setinggi $1400. Ethereum dan ekosistemnya berhasil menerobos, menarik lebih banyak perhatian dari investor dan pengembang di seluruh dunia, semakin mengkonsolidasikan posisinya di bidang blockchain.

Pada 28 Februari 2019, hard fork Konstantinopel dipicu, yang mencakup total 5 peningkatan protokol: EIP 1234, EIP145, EIP 1014, EIP 1052, dan EIP 1283. Protokol ini mengoptimalkan biaya gas, mengurangi biaya transaksi pengguna; menunda 'bom kesulitan,' memberi Ethereum lebih banyak waktu untuk beralih ke mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS); meningkatkan efisiensi verifikasi kontrak pintar, mengurangi hadiah blok, memperkenalkan mekanisme konsensus PoW + PoS, secara signifikan meningkatkan kinerja dan keamanan Ethereum.

Pada akhir 2019, Ethereum memulai perjalanannya menuju versi 2.0, yang merupakan transformasi komprehensif dan mendalam yang bertujuan untuk mengatasi banyak masalah seperti skalabilitas, keamanan, dan konsumsi energi yang dihadapi Ethereum saat ini. Ethereum 2.0 direncanakan akan diluncurkan setidaknya dalam tiga fase: Fase 0 diluncurkan pada tahun 2020, dengan fokus untuk mengaktifkan dan menjalankan validator di Beacon Chain, yang merupakan blockchain PoS baru dan komponen inti Ethereum 2.0, meletakkan dasar untuk peningkatan selanjutnya; Fase 1 dan Fase 2 akan dirilis di tahun-tahun mendatang, menyelesaikan tugas meluncurkan rantai beling dan meluncurkan lapisan eksekusi, meningkatkan kemampuan pemrosesan jaringan Ethereum melalui teknologi sharding, mencapai throughput yang lebih tinggi dan biaya transaksi yang lebih rendah, sehingga memenuhi permintaan aplikasi terdesentralisasi yang terus meningkat.

Pada April 2021, Ethereum mengalami peningkatan Shanghai, yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi jaringan, mengurangi biaya transaksi, dan lebih meningkatkan pengalaman pengguna. Pada tahun 2023, pengembangan Ethereum terus maju, dengan rencana untuk lebih banyak peningkatan dan peningkatan di masa depan, seperti peningkatan Caary yang diantisipasi pada kuartal keempat, yang bertujuan untuk lebih mengoptimalkan kinerja jaringan dan memperkenalkan fitur-fitur baru untuk beradaptasi dengan tuntutan pasar yang berkembang dan tren teknologi.

2.2 Arsitektur teknis Ethereum

Arsitektur teknis Ethereum adalah dukungan inti untuk mewujudkan aplikasi terdesentralisasi dan fungsi kontrak pintar, mengintegrasikan berbagai konsep teknologi canggih dan desain inovatif, terutama termasuk blockchain, kontrak pintar, Mesin Virtual Ethereum (EVM), dan mekanisme konsensus, dll., komponen tersebut bekerja sama satu sama lain untuk memastikan operasi stabil dan fungsi kuat dari platform Ethereum.

Blockchain adalah teknologi dasar dari Ethereum, yang merupakan buku besar terdistribusi yang terdiri dari serangkaian blok data yang disusun secara kronologis. Setiap blok data berisi beberapa catatan transaksi dan nilai hash dari blok sebelumnya. Struktur rantai ini memberikan blockchain karakteristik ketidakmampuan diubah dan dapat dilacak. Di Ethereum, blockchain tidak hanya mencatat informasi transaksi Ether, tetapi juga menyimpan kode dan status kontrak pintar. Ketika pengguna memulai transaksi, informasi transaksi disiarkan ke berbagai node di jaringan Ethereum. Node-node memverifikasi dan mengonfirmasi transaksi melalui mekanisme konsensus. Begitu transaksi dikonfirmasi, transaksi tersebut dikemas ke dalam blok baru dan ditambahkan ke dalam blockchain. Dengan cara ini, Ethereum mencapai pencatatan dan penyimpanan transaksi terdesentralisasi, yang menjamin keamanan dan keandalan data.

Kontrak pintar adalah salah satu inovasi inti Ethereum, yang merupakan kontrak yang dijalankan sendiri yang disimpan di blockchain, yang terdiri dari kode dan data. Kode kontrak pintar mendefinisikan aturan dan logika kontrak, sedangkan data berisi keadaan dan variabel kontrak. Kontrak pintar ditulis dalam bahasa pemrograman seperti Solidity, dan pengembang dapat menulis berbagai logika kontrak yang kompleks sesuai dengan kebutuhan bisnis tertentu. Misalnya, dalam aplikasi keuangan terdesentralisasi (DeFi), kontrak pintar dapat mengimplementasikan fungsi seperti pinjaman, perdagangan, dan asuransi; di bidang token yang tidak dapat dipertukarkan (NFT), kontrak pintar dapat menentukan aturan kepemilikan dan transaksi aset digital. Eksekusi kontrak pintar dipicu secara otomatis. Ketika kondisi yang ditetapkan dalam kontrak terpenuhi, kode kontrak akan secara otomatis dieksekusi pada mesin virtual Ethereum, tanpa perlu intervensi pihak ketiga, sehingga mencapai otomatisasi dan kepercayaan transaksi.

Ethereum Virtual Machine (EVM) adalah lingkungan eksekusi untuk kontrak pintar. Ini adalah mesin virtual berbasis tumpukan yang menyediakan ruang eksekusi yang terisolasi dan aman untuk kontrak pintar. EVM dapat dipahami sebagai perangkat lunak yang berjalan pada node Ethereum, yang mampu menafsirkan dan mengeksekusi bytecode kontrak pintar. Setiap node Ethereum berisi EVM, dan ketika kontrak pintar digunakan di blockchain, bytecode-nya disimpan di blockchain. Ketika kontrak dipanggil, EVM membaca bytecode kontrak dari blockchain dan mengeksekusi kode kontrak dalam urutan instruksi. Desain EVM memungkinkan kontrak pintar berjalan dengan cara yang sama pada node Ethereum yang berbeda, memastikan konsistensi dan keandalan eksekusi kontrak. Selain itu, EVM menyediakan serangkaian mekanisme keamanan seperti manajemen memori dan kontrol izin untuk mencegah serangan berbahaya dan penyalahgunaan sumber daya antara kontrak pintar.

Mekanisme konsensus adalah teknologi kunci untuk memastikan konsistensi data di antara node-node dalam jaringan Ethereum. Dalam pengembangan Ethereum, berbagai mekanisme konsensus telah diadopsi. Pada awalnya, Ethereum menggunakan mekanisme konsensus Proof of Work (PoW), di mana para penambang bersaing untuk memecahkan masalah matematika kompleks untuk berkompetisi memperoleh hak untuk membuat blok baru. Hanya penambang yang berhasil memecahkan masalah matematika yang dapat menambahkan blok baru ke blockchain dan menerima imbalan Ether yang sesuai. Keuntungan dari mekanisme PoW adalah keamanan dan desentralisasi yang tinggi, karena para penyerang memerlukan sejumlah besar sumber daya komputasi untuk menyerang jaringan. Namun, mekanisme PoW juga memiliki beberapa kelemahan yang jelas, seperti konsumsi energi yang tinggi dan kecepatan pemrosesan transaksi yang lambat. Untuk mengatasi masalah ini, Ethereum secara bertahap beralih ke mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS). Dalam mekanisme PoS, validator mempertaruhkan sejumlah Ether tertentu untuk mendapatkan hak untuk memvalidasi transaksi dan membuat blok baru. Sistem memilih validator berdasarkan faktor-faktor seperti jumlah Ether yang dipertaruhkan dan waktu penyimpanan. Dibandingkan dengan mekanisme PoW, mekanisme PoS memiliki konsumsi energi yang lebih rendah, efisiensi pemrosesan transaksi yang lebih tinggi, sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi yang tinggi.

Selain komponen inti di atas, Ethereum juga mencakup beberapa modul teknis penting lainnya, seperti jaringan P2P, manajemen akun dan kunci, mekanisme Gas, dll. Jaringan P2P digunakan untuk mewujudkan komunikasi dan transmisi data antara node Ethereum, memastikan berbagi informasi transaksi dan data blok secara tepat waktu antara node. Manajemen akun dan kunci bertanggung jawab untuk mengelola informasi akun pengguna dan kunci pribadi, memastikan keamanan aset pengguna. Mekanisme Gas adalah mekanisme biaya yang dirancang oleh Ethereum untuk mencegah penyalahgunaan dan pemborosan kontrak pintar. Pengguna perlu membayar sejumlah Gas tertentu saat mengeksekusi kontrak pintar atau melakukan transaksi, dan harga serta konsumsi Gas bergantung pada kompleksitas operasi.

3. Status Keamanan Ethereum

3.1 Dasar Keamanan Kriptografi

Keamanan Ethereum sebagian besar bergantung pada fondasi kriptografis yang kokoh, terutama termasuk teknologi kunci seperti Elliptic Curve Cryptography (ECC) dan fungsi hash, yang memberikan jaminan keamanan inti untuk akun dan transaksi Ethereum.

Kriptografi kurva elips adalah bagian penting dari sistem kriptografi Ethereum, yang didasarkan pada masalah logaritma diskrit kurva eliptik, dengan keamanan dan efisiensi tinggi. Di Ethereum, kriptografi kurva eliptik terutama digunakan untuk menghasilkan pasangan kunci publik-pribadi akun. Kunci pribadi pengguna adalah nomor 256-bit yang dihasilkan secara acak, yang, melalui operasi perkalian perkalian kurva eliptik dengan titik generator tetap, memperoleh kunci publik yang sesuai. Kunci publik adalah titik pada kurva elips yang diwakili oleh sepasang koordinat (x, y). Metode enkripsi ini didasarkan pada kurva eliptik membuatnya hampir tidak mungkin untuk mendapatkan kunci pribadi dari kunci publik, memastikan keamanan akun pengguna. Misalnya, ketika pengguna memulai transaksi Ethereum, informasi transaksi ditandatangani dengan kunci pribadi, dan penerima dapat memverifikasi keaslian tanda tangan menggunakan kunci publik pengirim, memastikan bahwa transaksi memang dimulai oleh pengguna yang memiliki kunci pribadi yang sesuai dan bahwa konten transaksi belum dirusak selama transmisi.

Fungsi hash juga memainkan peran penting dalam Ethereum, dengan Ethereum terutama menggunakan fungsi hash Keccak-256. Fungsi hash memiliki karakteristik seperti determinisme, one-wayness, dan collision resistance. Di Ethereum, fungsi hash banyak diterapkan dalam berbagai aspek. Pertama, dalam struktur blok blockchain, setiap blok berisi nilai hash dari blok sebelumnya. Melalui struktur rantai ini, keabadian dan keterlacakan blockchain dipastikan. Setelah konten blok dirusak, nilai hash-nya berubah, menyebabkan ketidakkonsistenan dalam nilai hash yang dirujuk oleh blok berikutnya, sehingga mengorbankan konsistensi seluruh blockchain dan membuat gangguan mudah dideteksi. Kedua, fungsi hash digunakan untuk menghitung nilai hash transaksi, dengan setiap transaksi memiliki nilai hash unik untuk identifikasi. Dalam kontrak pintar, fungsi hash juga digunakan untuk memverifikasi integritas dan konsistensi kode kontrak, memastikan bahwa kontrak belum diubah dengan jahat selama penyebaran dan eksekusi.

Selain itu, Ethereum juga menggunakan fungsi hash untuk menghasilkan alamat akun. Alamat akun Ethereum dihitung dari kunci publik melalui fungsi hash Keccak-256. Proses khususnya adalah pertama-tama meng-hash kunci publik, dan kemudian mengambil 20 byte terakhir dari nilai hash sebagai alamat akun. Metode ini membuat alamat akun menjadi unik dan tahan terhadap pemalsuan, memungkinkan pengguna untuk menerima Ether dan melakukan transaksi melalui alamat akun tanpa khawatir tentang risiko keamanan pemalsuan atau pemalsuan alamat.

Secara kesimpulan, enkripsi kurva eliptis dan teknologi kriptografi seperti fungsi hash saling melengkapi, membentuk pondasi sistem keamanan Ethereum. Mereka memainkan peran penting dalam memastikan keamanan akun Ethereum, keamanan transaksi, serta integritas dan ketidakbisaan data blockchain, memungkinkan Ethereum untuk beroperasi dengan aman dan dapat diandalkan di lingkungan terdesentralisasi, memberikan pengguna tingkat jaminan kepercayaan yang tinggi.

3.2 Pertimbangan Keamanan untuk Mekanisme Konsensus

Fitur keamanan mekanisme PoW 3.2.1

Mekanisme Proof of Work (PoW) adalah mekanisme konsensus yang diadopsi oleh Ethereum pada awalnya, yang memiliki karakteristik dan prinsip unik dalam memastikan keamanan jaringan Ethereum.

Prinsip inti dari mekanisme PoW adalah memungkinkan para penambang bersaing untuk memecahkan masalah matematika kompleks guna bersaing untuk mendapatkan hak untuk membuat blok-blok baru. Dalam jaringan Ethereum, setiap node dapat berpartisipasi dalam penambangan sebagai penambang. Ketika transaksi baru terjadi, transaksi-transaksi ini dikemas ke dalam blok kandidat, dan penambang perlu melakukan perhitungan hash pada blok kandidat ini. Tujuan perhitungan hash adalah untuk menemukan nilai hash yang memenuhi persyaratan kesulitan spesifik, yang disesuaikan secara dinamis oleh jaringan Ethereum untuk memastikan rata-rata produksi blok baru setiap 15 detik atau lebih. Untuk menemukan nilai hash yang diperlukan, penambang perlu terus-menerus mencoba nomor acak yang berbeda dan melakukan perhitungan hash bersama dengan data lain dalam blok kandidat sampai mereka mendapatkan nilai hash yang memenuhi persyaratan kesulitan. Proses ini memerlukan sejumlah besar sumber daya komputasi dan energi, karena perhitungan hash adalah proses yang benar-benar acak tanpa pintasan, hanya upaya terus menerus untuk menemukan jawabannya.

Namun, mekanisme PoW juga memiliki beberapa kelemahan, yang paling jelas adalah konsumsi energi yang besar. Karena penambangan memerlukan sejumlah besar sumber daya komputasi dan energi, hal ini tidak hanya menempatkan tekanan tertentu pada lingkungan, tetapi juga membuat biaya penambangan tinggi, membatasi lebih banyak node untuk berpartisipasi. Selain itu, kecepatan pemrosesan transaksi mekanisme PoW relatif lambat. Dengan peningkatan volume transaksi yang terus meningkat di jaringan Ethereum, masalah kepadatan jaringan menjadi lebih serius, waktu konfirmasi transaksi menjadi lebih lama, memengaruhi pengalaman pengguna. Masalah-masalah ini telah mendorong Ethereum untuk secara bertahap beralih ke mekanisme Proof of Stake (PoS).

Keamanan dan Tantangan Mekanisme PoS 3.2.2

Mekanisme Proof of Stake (PoS) adalah mekanisme konsensus baru yang secara bertahap diperkenalkan oleh Ethereum untuk memecahkan banyak masalah dari mekanisme Proof of Work (PoW). Ini memiliki prinsip dan keunggulan unik dalam meningkatkan keamanan dan stabilitas, tetapi juga menghadapi beberapa risiko serangan potensial.

Prinsip inti dari mekanisme PoS adalah memilih validator berdasarkan taruhan yang dipegang oleh node (yaitu jumlah Ether yang dipertaruhkan), daripada bersaing untuk mendapatkan hak untuk menyimpan akun melalui daya komputasi seperti dalam mekanisme PoW. Di bawah mekanisme PoS, pengguna dapat mempertaruhkan Ether mereka ke jaringan Ethereum untuk menjadi validator. Sistem akan menghitung bobot pasak setiap validator berdasarkan faktor-faktor seperti jumlah Ether yang dipertaruhkan dan waktu penahanan. Semakin tinggi bobot taruhan validator, semakin besar kemungkinan dipilih untuk membuat blok baru dan memvalidasi transaksi. Ketika validator dipilih untuk membuat blok baru, mereka perlu memverifikasi transaksi dan mengemas transaksi terverifikasi ke dalam blok baru yang ditambahkan ke blockchain. Jika validator bekerja dengan jujur, memverifikasi, dan mengemas transaksi dengan benar, mereka akan menerima sejumlah Eter sebagai hadiah; jika validator berperilaku jahat, seperti dengan sengaja memverifikasi transaksi yang salah atau mencoba mengutak-atik blockchain, Ether mereka yang dipertaruhkan akan dipotong sebagai penalti.

Selain itu, mekanisme PoS menghadapi beberapa tantangan lain, seperti masalah sentralisasi stake. Jika beberapa node memegang sejumlah besar Ether dan mendapatkan stake, mereka dapat memiliki pengaruh signifikan pada jaringan, sehingga mengurangi desentralisasi jaringan. Untuk mengatasi masalah ini, komunitas Ethereum terus menjelajahi dan meneliti, mengusulkan beberapa solusi perbaikan, seperti memperkenalkan teknologi sharding, membagi blockchain menjadi beberapa shard, masing-masing diverifikasi oleh validator yang berbeda, sehingga mengurangi pengaruh satu node pada seluruh jaringan.

3.3 Status Keamanan Kontrak Pintar

3.3.1 Analisis Kerentanan Keamanan dalam Kontrak Pintar

Kontrak pintar, sebagai salah satu aplikasi inti dari Ethereum, secara langsung memengaruhi stabilitas ekosistem Ethereum dan keamanan aset pengguna. Namun, karena kompleksitas kontrak pintar, kesulitan menulis kode, dan kebaruan teknologi blockchain, kontrak pintar telah mengekspos banyak kerentanan keamanan dalam aplikasi praktis, beberapa di antaranya telah menyebabkan insiden keamanan serius dan kerugian ekonomi yang signifikan. Insiden DAO adalah salah satu insiden keamanan kontrak pintar paling terkenal dalam sejarah Ethereum, dan ini telah memiliki dampak yang mendalam pada pengembangan Ethereum.

The DAO adalah organisasi otonom terdesentralisasi (DAO) berbasis Ethereum, yang mengumpulkan dan mengelola dana melalui kontrak pintar. Pengguna dapat berinvestasi Ether ke kontrak The DAO dan menerima token DAO yang sesuai, yang mewakili kepentingan pengguna di The DAO. Tujuan asli desain kontrak pintar The DAO adalah memungkinkan pengguna untuk memutuskan arah investasi dana melalui pemungutan suara, mencapai modal ventura terdesentralisasi. Namun, pada 17 Juni 2016, seorang peretas menemukan kerentanan serius dalam kontrak pintar The DAO. Dengan memanfaatkan kerentanan ini, peretas berhasil mencuri sekitar 3,6 juta Ether dari kontrak The DAO, yang pada saat itu bernilai lebih dari 50 juta USD.

Prinsip dari serangan hacker utamanya memanfaatkan kerentanan reentrancy dalam kontrak pintar. Dalam kontrak pintar The DAO, ketika seorang pengguna meminta untuk menarik dana, kontrak terlebih dahulu mengirim dana ke pengguna, kemudian memperbarui saldo pengguna. Hacker menciptakan kontrak berbahaya, memanfaatkan mekanisme panggilan balik dalam kontrak. Selama jendela antara kontrak mengirim dana ke pengguna dan belum memperbarui saldo, hacker memanggil fungsi penarikan lagi, mencapai tujuan penarikan dana ganda. Secara khusus, kontrak berbahaya yang dibuat oleh hacker berisi fungsi panggilan balik. Ketika kontrak The DAO mengirim dana ke kontrak berbahaya, itu memicu fungsi panggilan balik ini, yang segera memanggil fungsi penarikan kontrak The DAO lagi. Karena kontrak DAO belum memperbarui saldo pengguna pada titik ini, itu akan mengirim dana ke kontrak berbahaya lagi. Siklus ini terus berlanjut, memungkinkan hacker untuk menarik dana secara tak terbatas dari kontrak The DAO.

Kejadian Insiden DAO tidak hanya menyebabkan kerugian ekonomi yang besar bagi para investor tetapi juga memicu refleksi mendalam dalam komunitas Ethereum tentang keamanan kontrak pintar. Insiden ini mengungkap banyak masalah dalam desain dan proses pengkodean kontrak pintar, seperti celah logis dalam kode, pertimbangan risiko yang kurang untuk panggilan eksternal, dan kurangnya audit keamanan yang ketat. Untuk memulihkan kerugian para investor, setelah diskusi intens, komunitas Ethereum akhirnya memutuskan untuk melaksanakan hard fork untuk mengambil kembali Ether yang dicuri dari para peretas dan memperbaiki kerentanan dalam kontrak pintar. Namun, hard fork ini juga menyebabkan perpecahan dalam komunitas Ethereum, dengan beberapa orang percaya bahwa hard fork melanggar prinsip kekekalan blockchain. Mereka memilih untuk tetap berada di rantai asli, sehingga membentuk Ethereum Classic (ETC).

Selain insiden DAO, ada banyak insiden keamanan kontrak pintar lainnya, seperti kerentanan multi-tanda tangan dompet Parity 2017, yang menyebabkan kerugian sekitar $ 150 juta. Dalam insiden dompet Parity, karena fungsi dalam kontrak multi-tanda tangan salah ditetapkan sebagai dapat dipanggil publik, peretas mengeksploitasi kerentanan ini untuk mentransfer dana dari dompet Parity ke akun mereka sendiri. Insiden keamanan ini menunjukkan bahwa masalah keamanan kontrak pintar tidak dapat diabaikan, karena bahkan kerentanan kecil dapat dieksploitasi oleh peretas, yang menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan dan krisis kepercayaan.

3.3.2 Audit Keamanan dan Verifikasi untuk Kontrak Pintar

Untuk mengatasi masalah keamanan smart contract yang semakin parah dan memastikan stabilitas ekosistem Ethereum serta keamanan aset pengguna, pemeriksaan keamanan dan verifikasi untuk smart contract menjadi sangat penting. Alat verifikasi formal dan perusahaan audit pihak ketiga memainkan peran yang tidak bisa diabaikan dalam proses ini.

Alat verifikasi formal adalah jenis teknologi verifikasi kontrak pintar berdasarkan metode matematika. Ini mengubah kode kontrak pintar menjadi model matematika dan kemudian menggunakan penalaran dan bukti matematika yang ketat untuk memverifikasi apakah kontrak memenuhi properti keamanan tertentu dan persyaratan fungsional. Ide inti dari verifikasi formal adalah menggunakan bahasa formal untuk menggambarkan perilaku dan sifat kontrak pintar. Dengan menganalisis dan bernalar secara tepat tentang deskripsi ini, ini memastikan kebenaran dan keamanan kontrak dalam berbagai skenario. Misalnya, dengan menggunakan pemecah teorema, pemeriksa model, dan alat lain untuk menganalisis kode kontrak pintar, ia memeriksa masalah keamanan umum seperti bug reentrancy, integer overflows, dan kontrol izin yang tidak tepat. Keuntungan dari verifikasi formal adalah kemampuannya untuk memberikan akurasi dan keandalan yang tinggi, mendeteksi potensi kerentanan dan kesalahan logis yang mungkin diabaikan oleh metode pengujian tradisional. Namun, verifikasi formal juga memiliki batasan tertentu. Ini membutuhkan keahlian teknis yang tinggi, pengetahuan khusus, dan keterampilan untuk digunakan. Proses verifikasi seringkali rumit dan memakan waktu. Untuk proyek kontrak pintar skala besar, mungkin memerlukan sumber daya dan waktu komputasi yang signifikan.

Perusahaan audit pihak ketiga juga memainkan peran penting dalam memastikan keamanan kontrak pintar. Perusahaan audit profesional ini memiliki pengalaman yang kaya dan tim keamanan profesional, mampu melakukan audit komprehensif dan mendalam terhadap kontrak pintar. Mereka biasanya menggunakan berbagai metode dan alat, menggabungkan tinjauan manual dan analisis otomatis untuk melakukan pemeriksaan detail terhadap kode kontrak pintar. Selama proses audit, para pemeriksa memeriksa dengan cermat logika, fungsionalitas, mekanisme keamanan, dan aspek lain dari kontrak pintar untuk mengidentifikasi kerentanan dan risiko potensial. Misalnya, mereka memeriksa apakah kontrol izin kontrak tersebut masuk akal, apakah ada akses tanpa izin; apakah ada risiko overflow atau underflow integer dalam operasi matematika dalam kontrak; apakah penanganan panggilan eksternal dalam kontrak aman, dan apakah ada kerentanan terhadap serangan reentrancy, dll. Perusahaan audit pihak ketiga juga memberikan laporan dan rekomendasi detail berdasarkan hasil audit, membantu para pengembang untuk mengidentifikasi dan memperbaiki masalah keamanan dalam kontrak pintar secara tepat waktu. Beberapa perusahaan audit pihak ketiga terkenal, seperti OpenZeppelin, ConsenSys Diligence, dll., memiliki reputasi tinggi dan pengaruh dalam industri blockchain, dan layanan audit mereka telah diakui dan diadopsi oleh banyak proyek.

Selain alat verifikasi formal dan perusahaan audit pihak ketiga, pengembang kontrak pintar juga harus mengambil serangkaian langkah keamanan untuk meningkatkan keamanan kontrak. Pertama, pengembang harus mengikuti standar pengkodean yang aman dan menulis kode aman berkualitas tinggi. Misalnya, hindari penggunaan fungsi dan operasi yang tidak aman, rancang logika dan struktur kontrak secara wajar, dan pastikan keterbacaan dan pemeliharaan kode. Kedua, pengembang harus melakukan pengujian menyeluruh, termasuk pengujian unit, pengujian integrasi, pengujian fuzz, dll., Untuk menemukan dan memperbaiki potensi kerentanan melalui berbagai metode pengujian. Selain itu, pengembang dapat merujuk ke beberapa template dan pustaka kontrak pintar yang matang, yang biasanya menjalani tinjauan dan pengujian keamanan yang ketat, memberikan tingkat jaminan keamanan tertentu.

Sebagai kesimpulan, audit keamanan dan verifikasi untuk kontrak pintar adalah tugas yang komprehensif yang memerlukan alat verifikasi formal, lembaga audit pihak ketiga, dan upaya bersama pengembang. Dengan menggabungkan berbagai cara, memungkinkan untuk meningkatkan keamanan kontrak pintar secara efektif, mengurangi risiko keamanan, dan memastikan perkembangan ekosistem Ethereum yang sehat.

4. Ancaman terhadap Keamanan ETH

4.1 Ancaman Serangan Eksternal

4.1.1 Metode Serangan Hacker dan Kasus

Sebagai platform penting di bidang blockchain, Ethereum telah menarik perhatian banyak peretas yang menggunakan berbagai metode serangan canggih untuk mencari keuntungan, membawa risiko keamanan yang signifikan bagi ekosistem Ethereum. Serangan reentrancy adalah teknik peretasan yang umum dan sangat merusak berdasarkan kerentanan dalam mekanisme eksekusi kontrak pintar. Dalam kontrak pintar Ethereum, ketika kontrak memanggil fungsi eksternal, aliran eksekusi sementara bergeser ke fungsi eksternal dan kemudian kembali ke kontrak asli setelah selesai. Serangan reentrancy mengeksploitasi fitur ini di mana penyerang dengan hati-hati membuat kode berbahaya untuk memanggil fungsi kontrak yang relevan lagi selama jeda antara memanggil fungsi eksternal dan menyelesaikan pembaruan status, memungkinkan beberapa pengulangan operasi tertentu untuk mencuri dana atau mengganggu operasi normal kontrak.

4.1.2 Risiko Malware dan Phishing

Malware dan phishing adalah ancaman keamanan utama lain yang dihadapi oleh pengguna Ethereum, yang dengan cerdik mencuri kunci pribadi pengguna dan informasi penting lainnya, menimbulkan risiko serius terhadap keamanan aset pengguna. Malware adalah jenis perangkat lunak yang dirancang khusus untuk mencuri informasi pengguna, mengganggu sistem, atau terlibat dalam aktivitas jahat lainnya. Dalam ekosistem Ethereum, malware sering menyamar sebagai perangkat lunak atau aplikasi yang sah, menarik pengguna untuk mengunduh dan menginstalnya. Setelah terinstal, malware berjalan di perangkat pengguna, diam-diam mencatat ketukan tombol, mengambil tangkapan layar, memantau komunikasi jaringan, dan berupaya untuk mendapatkan kunci pribadi Ethereum pengguna.

Serangan malware dan phishing merupakan ancaman serius terhadap keamanan aset pengguna Ethereum. Untuk mencegah serangan-serangan ini, pengguna perlu tetap waspada dan meningkatkan kesadaran keamanan mereka. Pengguna sebaiknya hanya mengunduh perangkat lunak dan aplikasi terkait Ethereum dari sumber resmi dan terpercaya, menghindari mengunduh dan menginstal perangkat lunak dari sumber-sumber yang tidak dikenal. Saat menggunakan dompet Ethereum, pastikan keamanan perangkat, instal perangkat lunak antivirus yang dapat diandalkan dan firewall, dan secara rutin memperbarui patch keamanan sistem dan perangkat lunak. Pada saat yang bersamaan, pengguna sebaiknya belajar untuk mengidentifikasi serangan phishing, tidak dengan mudah mengklik tautan dari sumber-sumber yang tidak dikenal, dan menghindari memasukkan informasi pribadi sensitif di situs web yang tidak dipercayai. Jika Anda menerima email atau pesan yang mencurigakan, segera verifikasi dengan lembaga terkait untuk memastikan keaslian informasi.

4.2 Risiko Mekanisme Internal

4.2.1 Kekurangan Desain dalam Kontrak Pintar

Kontrak pintar, sebagai komponen inti dari Ethereum, secara langsung memengaruhi stabilitas ekosistem Ethereum dan keamanan aset pengguna. Namun, karena kompleksitas kontrak pintar dan berbagai faktor dalam proses pengembangan, mungkin terdapat berbagai cacat dalam desain kontrak pintar, yang dapat dieksploitasi oleh peretas, mengakibatkan masalah keamanan serius. Kesalahan logis adalah salah satu masalah umum dalam desain kontrak pintar. Selama proses pengembangan kontrak pintar, pengembang perlu menulis logika kode kompleks sesuai dengan persyaratan bisnis tertentu untuk mengimplementasikan berbagai fungsi dari kontrak. Namun, karena kesalahan manusia atau pemahaman yang kurang dalam logika bisnis, kesalahan logis dapat terjadi dalam kode kontrak. Kesalahan logis ini dapat muncul sebagai penilaian kondisional yang tidak benar, kontrol loop yang tidak tepat, atau desain mesin keadaan yang tidak masuk akal.

4.2.2 Risiko Potensial dari Mekanisme Konsensus

Ethereum secara bertahap beralih dari mekanisme konsensus Proof of Work (PoW) ke mekanisme konsensus Proof of Stake (PoS). Meskipun telah dilakukan kemajuan signifikan dalam meningkatkan efisiensi dan mengurangi konsumsi energi, mekanisme PoS juga membawa beberapa risiko potensial yang mengancam keamanan dan desentralisasi jaringan Ethereum. Dalam mekanisme PoS, validator memasang sejumlah Ether tertentu untuk mendapatkan hak untuk memvalidasi transaksi dan membuat blok-blok baru. Sistem memilih validator berdasarkan faktor-faktor seperti jumlah Ether yang dipasang dan waktu penahanan. Mekanisme ini secara signifikan memengaruhi distribusi taruhan pada keamanan dan desentralisasi jaringan. Jika sejumlah besar taruhan terkonsentrasi di tangan beberapa validator, masalah sentralisasi dapat muncul.

Sentralisasi ekuitas dapat menyebabkan penurunan desentralisasi jaringan, karena beberapa validator memiliki pengaruh signifikan dan dapat mendominasi keputusan dan operasi jaringan. Hal ini bertentangan dengan konsep desentralisasi yang dianut oleh Ethereum dan dapat menimbulkan kekhawatiran tentang keadilan dan keamanan jaringan di antara pengguna. Sentralisasi ekuitas juga meningkatkan risiko serangan jaringan. Jika seorang penyerang dapat mengendalikan sejumlah besar ekuitas, mereka dapat meluncurkan serangan seperti pengeluaran ganda atau pemalsuan data blockchain. Meskipun dalam mekanisme PoS, penyerang perlu mempertaruhkan sejumlah besar Ether, meningkatkan biaya serangan, sekali sukses, imbalan yang mungkin mereka dapatkan bisa substansial, yang masih bisa menarik beberapa penjahat untuk mencoba serangan.

Selain masalah sentralisasi ekuitas, mekanisme PoS juga menghadapi 'Masalah Tidak Ada yang Dipertaruhkan.' Di bawah mekanisme PoS, keuntungan validator terutama berasal dari staking Ether dan memverifikasi biaya transaksi, tanpa kepentingan langsung dalam keamanan dan stabilitas jaringan. Hal ini dapat membuat validator secara bersamaan memvalidasi pada beberapa fork ketika menghadapi fork blockchain yang berbeda, demi kepentingan sendiri, karena mereka tidak akan mengalami kerugian apa pun terlepas dari mana fork yang menjadi rantai utama, dan bahkan mungkin menerima lebih banyak imbalan. Perilaku ini dapat menyebabkan beberapa fork dalam blockchain, mengganggu konsistensinya dan stabilitasnya, secara serius memengaruhi operasi normal jaringan.

Untuk mengatasi risiko-risiko potensial ini, komunitas Ethereum terus menjelajahi dan meneliti langkah-langkah perbaikan. Sebagai contoh, memperkenalkan teknologi shard, membagi blockchain menjadi beberapa shard, masing-masing divalidasi oleh validator yang berbeda, untuk mengurangi pengaruh validator tunggal pada seluruh jaringan dan mengurangi risiko sentralisasi; mengadopsi mekanisme hukuman yang lebih ketat untuk memperketat hukuman validator yang memvalidasi beberapa fork secara bersamaan untuk mengurangi kemunculan masalah 'tidak ada yang dipertaruhkan'. Selain itu, penyempurnaan lebih lanjut dari desain mekanisme PoS diperlukan, mengoptimalkan distribusi staking dan algoritma pemilihan validator untuk meningkatkan keamanan jaringan dan desentralisasi.

5. Langkah-langkah keamanan Ethereum

5.1 Langkah Perlindungan Teknis

5.1.1 Memperkuat Algoritma Enkripsi

Ethereum selalu menganggap peningkatan algoritma kriptografi sebagai langkah kunci untuk meningkatkan keamanan, terus mengeksplorasi dan berinovasi di bidang kriptografi untuk menghadapi ancaman keamanan yang semakin kompleks. Dengan perkembangan teknologi blockchain yang pesat dan ekspansi terus menerus dari skenario aplikasi, algoritma kriptografi tradisional menghadapi tantangan yang semakin banyak, seperti ancaman potensial dari teknologi komputasi kuantum. Komputer kuantum memiliki kemampuan komputasi yang kuat dan teoretis dapat membobol algoritma enkripsi yang ada berdasarkan masalah matematika, menimbulkan risiko potensial terhadap keamanan Ethereum. Menyikapi tantangan ini, Ethereum sedang aktif melakukan penelitian dan eksplorasi Kriptografi Post-Kuantum (PQC). Kriptografi Post-Kuantum bertujuan untuk mengembangkan algoritma enkripsi baru yang dapat menahan serangan dari komputer kuantum. Algoritma-algoritma ini didasarkan pada prinsip matematika yang berbeda, seperti kriptografi berbasis lattice, kriptografi berbasis hash, kriptografi multivariate, dll., dan dapat menjaga keamanan dalam lingkungan komputasi kuantum. Peneliti dan pengembang dalam komunitas Ethereum terus memantau perkembangan kriptografi post-kuantum, mengevaluasi aplikabilitas dan kelayakan di Ethereum, dan mempersiapkan diri untuk kemungkinan peningkatan algoritma di masa depan.

Dalam hal fungsi hash, Ethereum juga terus mengoptimalkan. Fungsi hash adalah komponen inti dari teknologi blockchain, digunakan untuk memastikan integritas data dan ketahanan terhadap pengubahan. Saat ini, Ethereum utamanya menggunakan fungsi hash Keccak-256, yang memiliki keamanan dan kinerja yang baik. Namun, seiring dengan kemajuan teknologi, persyaratan keamanan untuk fungsi hash juga terus meningkat. Tim riset Ethereum terus melakukan analisis mendalam dan perbaikan terhadap Keccak-256 untuk memastikan keamanannya stabil di hadapan berbagai metode serangan. Pada saat yang sama, mereka juga memperhatikan hasil riset baru tentang fungsi hash, mengeksplorasi apakah ada fungsi hash yang lebih baik yang dapat diterapkan ke Ethereum untuk lebih meningkatkan keamanan dan efisiensi blockchain.

Selain itu, Ethereum juga berfokus pada detail implementasi algoritma enkripsi dan perbaikan kerentanan keamanan. Dalam aplikasi praktis, bahkan jika algoritma enkripsi memiliki kinerja keamanan yang baik, jika terdapat kerentanan dalam proses implementasi, penyerang dapat memanfaatkannya. Pengembang Ethereum mengikuti standar pengkodean keamanan yang ketat, melakukan review dan pengujian yang teliti terhadap kode implementasi algoritma enkripsi untuk memastikan kebenaran kode dan keamanan. Begitu kerentanan keamanan dalam implementasi algoritma enkripsi ditemukan, komunitas Ethereum akan merespons dengan cepat, merilis patch keamanan dengan tepat waktu, memperbaiki kerentanan, dan memastikan operasi aman jaringan Ethereum.

5.1.2 Desain Keamanan dan Peninjauan Kontrak Cerdas

Desain dan tinjauan yang aman dari kontrak pintar adalah tautan inti untuk memastikan keamanan ekosistem Ethereum, yang terkait langsung dengan keamanan aset pengguna dan stabilitas seluruh ekosistem. Dalam proses pengembangan kontrak pintar, penting untuk mengikuti standar keamanan yang ketat. Para pengembang harus mematuhi prinsip pemrograman yang ringkas dan jelas, menghindari menulis logika kode yang terlalu kompleks, karena kode kompleks sering lebih rentan terhadap penyembunyian kerentanan dan sulit diaudit dan diuji secara efektif. Sebagai contoh, ketika menangani logika bisnis yang kompleks, para pengembang harus memecahnya menjadi beberapa fungsi dan modul sederhana, dengan setiap modul berfokus pada mengimplementasikan satu fungsi. Hal ini tidak hanya memudahkan pemeliharaan dan debugging kode tetapi juga membantu mengurangi risiko keamanan.

Memperkenalkan mekanisme kontrol izin yang efektif adalah aspek kunci dari desain kontrak pintar yang aman. Dengan menetapkan pengubah akses seperti publik, pribadi, dan internal dengan tepat, akses pengguna yang berbeda terhadap fungsi dan data dalam kontrak dapat dikendalikan secara tepat. Hanya pengguna yang diotorisasi dapat melakukan operasi tertentu, sehingga mencegah akses tidak sah dan operasi jahat. Sebagai contoh, dalam kontrak pintar yang melibatkan manajemen dana, hanya pemilik kontrak atau administrator yang diotorisasi dapat menarik dana dan mengubah parameter penting, sementara pengguna reguler hanya dapat melakukan operasi kueri, yang secara efektif melindungi keamanan dana.

Validasi data yang ketat dan validasi input juga merupakan aspek penting dari desain kontrak pintar yang aman. Untuk data input yang diberikan oleh pengguna, kontrak pintar harus menjalani validasi komprehensif untuk memastikan bahwa data tersebut memenuhi format dan persyaratan yang diharapkan. Ini termasuk pemeriksaan pada jenis data, panjang, rentang, dan penanganan kasus-kasus khusus seperti nilai null, nilai nol, dan nilai yang luar biasa. Melalui validasi data yang efektif, penyerang dapat dicegah dari mengeksploitasi kerentanan dalam kontrak pintar dengan menggunakan input jahat, seperti overflow integer, serangan overflow buffer. Misalnya, saat memproses jumlah input pengguna, kontrak pintar harus memeriksa apakah input tersebut adalah bilangan bulat positif dan tidak melebihi nilai maksimum yang telah ditetapkan untuk menghindari kerugian keuangan akibat kesalahan input atau input jahat.

Pemeriksaan keamanan reguler dari kontrak pintar adalah cara penting untuk mengidentifikasi dan memperbaiki kerentanan potensial. Pemeriksaan keamanan dapat dilakukan dengan berbagai metode, termasuk analisis kode statis, eksekusi simbolik dinamis, dan verifikasi formal. Analisis kode statis melibatkan pemeriksaan sintaks, struktur, dan semantik kode untuk mengidentifikasi kerentanan keamanan potensial, seperti variabel belum diinisialisasi, loop tak terbatas, dan masalah lainnya. Eksekusi simbolik dinamis melibatkan mengeksekusi kode kontrak pintar dan menguji kode dalam berbagai kondisi untuk menemukan kerentanan potensial, seperti serangan reentransi dan kontrol izin yang tidak tepat. Verifikasi formal adalah teknik verifikasi berdasarkan metode matematis, yang melibatkan mengonversi kode kontrak pintar ke dalam model matematika dan kemudian menggunakan penalaran matematis yang ketat dan bukti untuk memverifikasi apakah kontrak memenuhi properti keamanan spesifik dan persyaratan fungsional. Ini dapat memberikan tingkat akurasi dan keandalan yang tinggi, tetapi memerlukan kecakapan teknis yang tinggi, dan proses verifikasi biasanya kompleks dan memakan waktu.

Selain metode di atas, tinjauan keamanan kontrak pintar juga dapat dibantu oleh perusahaan audit pihak ketiga yang profesional. Perusahaan-perusahaan ini memiliki pengalaman yang kaya dan tim keamanan profesional, yang mampu melakukan audit kontrak pintar yang komprehensif dan mendalam. Mereka akan menggabungkan tinjauan manual dan alat analisis otomatis untuk melakukan inspeksi terperinci terhadap kode kontrak pintar, mengidentifikasi potensi kerentanan dan risiko, dan memberikan laporan audit terperinci dan rekomendasi peningkatan. Beberapa perusahaan audit pihak ketiga yang terkenal, seperti OpenZeppelin, ConsenSys Diligence, memiliki reputasi dan pengaruh tinggi dalam industri blockchain, dan banyak proyek Ethereum memilih perusahaan-perusahaan ini untuk audit keamanan sebelum menerapkan kontrak pintar untuk memastikan keamanan kontrak.

5.2 Rekomendasi Keamanan Tingkat Pengguna

5.2.1 Pemilihan Keamanan Dompet dan Penggunaan

Dalam ekosistem Ethereum, dompet adalah alat penting bagi pengguna untuk menyimpan dan mengelola aset Ether, dan keamanan pemilihan dan penggunaan dompet berkaitan langsung dengan keamanan aset pengguna. Dompet Ethereum terutama dibagi menjadi dompet panas dan dompet dingin, masing-masing dengan karakteristiknya sendiri dalam hal keamanan dan kenyamanan. Pengguna harus membuat pilihan yang masuk akal berdasarkan kebutuhan dan toleransi risiko mereka sendiri.

Hot wallet adalah dompet online yang membutuhkan koneksi internet untuk digunakan. Keunggulannya termasuk kenyamanan dan kemampuan bagi pengguna untuk melakukan transaksi kapan saja, di mana saja. Hot wallet yang umum termasuk MetaMask, MyEtherWallet, dll., Yang biasanya dalam bentuk plugin browser atau aplikasi seluler. Pengguna dapat langsung mengakses dan mengelola akun Ethereum mereka di browser atau di ponsel. Keamanan dompet panas terutama tergantung pada keamanan perangkat dan kebiasaan operasi pengguna. Untuk memastikan keamanan dompet panas, pengguna harus mengunduh aplikasi dompet dari sumber resmi dan tepercaya, hindari mengunduh dari situs web atau sumber yang tidak tepercaya untuk mencegah perangkat lunak berbahaya atau dompet phishing. Saat menggunakan dompet panas, pengguna harus melindungi perangkat mereka, menginstal perangkat lunak antivirus dan firewall yang andal, secara teratur memperbarui patch keamanan sistem dan perangkat lunak untuk mencegah serangan peretasan. Selain itu, pengaturan kata sandi yang kuat sangat penting, yang harus mencakup huruf besar dan kecil, angka, dan karakter khusus, setidaknya 8 karakter, dan hindari menggunakan kata sandi yang mudah ditebak seperti ulang tahun atau nomor telepon. Selain itu, untuk meningkatkan keamanan akun, disarankan untuk mengaktifkan otentikasi dua faktor, seperti kode verifikasi SMS, Google Authenticator, dll., Jadi meskipun kata sandi disusupi, peretas tidak dapat dengan mudah mengakses akun pengguna.

Cold wallet adalah dompet penyimpanan offline yang tidak terhubung ke jaringan, sangat mengurangi risiko diretas dan menjamin keamanan yang tinggi. Jenis-jenis cold wallet umum meliputi dompet hardware (seperti Ledger Nano S, Trezor, dll.) dan dompet kertas. Dompet hardware adalah perangkat keras yang dirancang khusus untuk menyimpan kriptokurensi, menyimpan kunci privat pada perangkat keras, dan memerlukan konfirmasi pada perangkat untuk penandatanganan transaksi. Bahkan saat perangkat terhubung ke jaringan, kunci privat tidak terpapar. Dompet kertas mencetak kunci privat dan kunci publik pada kertas, yang harus disimpan pengguna dengan aman untuk menghindari kehilangan atau kebocoran. Saat menggunakan cold wallet, pengguna perlu memastikan penyimpanan aman perangkat wallet atau kertas untuk mencegah kehilangan, kerusakan, atau pencurian. Untuk dompet hardware, penting untuk mengatur kata sandi yang kuat dan secara berkala mencadangkan frasa mnemonic wallet, karena frasa mnemonic sangat penting untuk pemulihan wallet. Jika hilang, aset dalam wallet tidak dapat dikembalikan. Untuk dompet kertas, mereka harus disimpan di tempat yang aman untuk mencegah akses yang tidak sah.

Baik Anda memilih dompet panas atau dompet dingin, pengguna harus memperhatikan perlindungan terhadap kunci pribadi dan mnemonik mereka selama penggunaan. Kunci pribadi adalah kredensial unik untuk mengakses akun Ethereum. Begitu bocor, orang lain dapat dengan bebas mentransfer aset di dompet pengguna. Mnemonik adalah bentuk ekspresi lain dari kunci pribadi dan sama pentingnya. Pengguna harus menghindari memasukkan kunci pribadi dan mnemonik di lingkungan yang tidak aman, seperti jaringan publik, perangkat yang tidak terpercaya, dll. Juga, jangan memberikan kunci pribadi dan mnemonik kepada orang lain, bahkan jika mereka mengklaim sebagai layanan pelanggan resmi Ethereum atau individu tepercaya lainnya. Ethereum resmi tidak akan meminta kunci pribadi dan mnemonik pengguna dengan cara apapun. Jika Anda perlu mencadangkan kunci pribadi atau mnemonik, disarankan untuk menggunakan metode cadangan offline, seperti menulis mnemonik di kertas, menyimpannya di tempat yang aman, menghindari dokumen elektronik atau penyimpanan cloud untuk cadangan untuk mencegah peretasan.

5.2.2 Metode untuk Mencegah Phishing dan Malware

Dalam proses menggunakan Ethereum, pengguna menghadapi ancaman serius dari serangan phishing dan malware, yang dapat menyebabkan kebocoran informasi penting seperti kunci pribadi dan mnemonik pengguna, yang mengakibatkan kerugian aset. Oleh karena itu, penting untuk memiliki pendekatan yang efektif dalam pencegahan. Mengidentifikasi serangan phishing memerlukan tingkat kewaspadaan yang tinggi dan penyaringan teliti dari berbagai sumber informasi. Serangan phishing sering dilakukan dengan mengirim email palsu, pesan teks, pesan media sosial, atau membuat situs web palsu, antara lain. Pesan-pesan palsu ini sering menyamar sebagai entitas tepercaya seperti lembaga Ethereum resmi, bursa terkenal, dan penyedia layanan dompet untuk menarik perhatian pengguna. Misalnya, email phishing dapat memikat pengguna untuk mengklik tautan dengan konten yang menggoda seperti “Ada masalah keamanan dengan akun Ethereum Anda, silakan klik tautan untuk memverifikasinya sekarang”, “Selamat atas hadiah Ethereum yang Anda menangkan, silakan klik tautan untuk mengklaimnya”. Begitu pengguna mengklik tautan phishing ini, mereka akan diarahkan ke situs web palsu yang sangat menyerupai yang asli. Situs web palsu ini meniru antarmuka dan fungsionalitas situs web asli dan meminta pengguna memasukkan informasi sensitif seperti kunci pribadi Ethereum, frasa benih, kata sandi, dan lainnya. Begitu pengguna memasukkan informasi ini tanpa sepengetahuan mereka, peretas dapat memperoleh informasi ini dan kemudian mengambil alih akun Ethereum pengguna dan mencuri aset pengguna.

Untuk mencegah serangan phishing, pengguna perlu belajar mengidentifikasi tautan phishing terlebih dahulu. Tautan phishing biasanya memiliki beberapa karakteristik, seperti nama domain yang salah eja, menggunakan domain yang mirip namun berbeda dari situs web resmi, dan parameter yang aneh dalam tautan. Sebagai contoh, domain dari situs web resmi Ethereum adalah ethereum.orgNamun, situs web phishing mungkin menggunakan ethereum.com" atau "ethereum-org.comNama domain seperti '等类似的域名' digunakan untuk membingungkan pengguna. Sebelum mengklik tautan apa pun, pengguna harus memeriksa dengan cermat nama domain untuk memastikan sesuai dengan situs web resmi. Jika ragu tentang keaslian tautan, pengguna dapat memeriksa informasi terkait melalui saluran resmi seperti situs web resmi Ethereum, akun media sosial, dll., untuk memastikan apakah ada pemberitahuan atau pengumuman terkait. Selain itu, pengguna tidak boleh dengan mudah mempercayai informasi dari sumber yang tidak dikenal, terutama informasi terkait dana, keamanan akun, dan konten penting lainnya. Jika menerima email atau pesan yang mencurigakan, jangan mengklik tautan atau membalas informasi tersebut, sebaliknya, segera tandai sebagai spam atau hapus.

Mencegah perangkat lunak berbahaya juga merupakan bagian penting untuk memastikan keamanan Ethereum. Perangkat lunak berbahaya adalah jenis perangkat lunak yang dirancang khusus untuk mencuri informasi pengguna, mengganggu sistem, atau terlibat dalam aktivitas berbahaya lainnya. Dalam ekosistem Ethereum, perangkat lunak berbahaya sering menyamar sebagai perangkat lunak atau aplikasi yang sah, menarik pengguna untuk mengunduh dan menginstalnya. Setelah pengguna menginstal perangkat lunak berbahaya, itu berjalan pada perangkat pengguna, diam-diam merekam penekanan tombol pengguna, mengambil tangkapan layar, memantau komunikasi jaringan, dan mencoba untuk mendapatkan kunci pribadi Ethereum pengguna. Untuk mencegah pengunduhan perangkat lunak berbahaya, pengguna hanya boleh mengunduh perangkat lunak dan aplikasi terkait Ethereum dari sumber resmi dan tepercaya. Misalnya, saat mengunduh dompet Ethereum, dompet tersebut harus diunduh dari situs web dompet resmi atau toko aplikasi terkemuka, menghindari unduhan dari situs web atau forum yang tidak dapat dipercaya. Sebelum mengunduh perangkat lunak, periksa informasi pengembang, evaluasi pengguna, dll., Untuk memastikan kepercayaan perangkat lunak. Selain itu, pengguna harus menginstal perangkat lunak antivirus dan firewall yang andal, dan secara teratur memperbarui basis data virus dan patch keamanan sistem. Perangkat lunak antivirus dapat memantau pengoperasian perangkat secara real time, mendeteksi dan menghapus perangkat lunak berbahaya; Firewall dapat memblokir akses jaringan yang tidak sah, melindungi keamanan jaringan perangkat. Selain itu, saat menggunakan dompet Ethereum, pengguna harus memperhatikan keamanan fisik perangkat mereka, untuk menghindari kehilangan atau pencurian. Jika perangkat hilang, tindakan harus segera diambil, seperti menangguhkan akun atau mengubah kata sandi, untuk mencegah aset dicuri.

5.3 Jaminan pada tingkat komunitas dan ekosistem

Program Pengawasan Komunitas dan Program Penyuluhan Kerentanan 5.3.1

Komunitas Ethereum memainkan peran penting dalam memastikan keamanan Ethereum, dengan pengawasan komunitas dan program bug bounty menjadi langkah penting. Ethereum memiliki komunitas pengembang yang besar dan aktif, komunitas peneliti keamanan, dan komunitas pengguna biasa, dengan anggota yang didistribusikan secara global. Mereka bersemangat tentang pengembangan Ethereum dan secara aktif berpartisipasi dalam pemeliharaan keamanan Ethereum. Anggota komunitas memantau dengan cermat pengoperasian jaringan Ethereum melalui berbagai saluran, segera mengidentifikasi potensi masalah keamanan dan kerentanan. Setelah anomali ditemukan, mereka dengan cepat mendiskusikan dan bertukar informasi dalam komunitas, berbagi temuan dan wawasan mereka. Misalnya, ketika anggota komunitas menemukan perilaku transaksi abnormal atau potensi kerentanan dalam kontrak pintar, mereka akan memposting informasi yang relevan pada platform seperti forum komunitas Ethereum dan grup media sosial untuk menarik perhatian anggota lain. Anggota lain akan menganalisis dan memverifikasi informasi ini, secara kolektif mendiskusikan tingkat keparahan masalah dan solusi yang mungkin. Melalui mekanisme pengawasan komunitas ini, banyak potensi risiko keamanan dapat segera diidentifikasi dan ditangani, memastikan operasi jaringan Ethereum yang stabil.

5.3.2 Kerjasama Industri dan Pengembangan Standar Keamanan

Di tengah perkembangan pesat industri blockchain, Ethereum aktif berkolaborasi dengan proyek-proyek lain untuk mengatasi tantangan keamanan dan berkomitmen untuk menetapkan standar keamanan yang seragam guna meningkatkan tingkat keamanan keseluruhan ekosistem blockchain. Saat aplikasi teknologi blockchain terus berkembang, interaksi antara proyek-proyek blockchain yang berbeda menjadi semakin sering, seperti transaksi lintas rantai, aplikasi multi-rantai, dll. Interaksi ini membawa risiko keamanan baru yang sulit dihadapi oleh proyek-proyek individu secara sendirian. Oleh karena itu, Ethereum berkolaborasi dengan proyek-proyek blockchain lain untuk bersama-sama melakukan penelitian dan mengatasi isu-isu keamanan. Sebagai contoh, dalam hal komunikasi lintas rantai, Ethereum berkolaborasi dengan beberapa proyek lintas rantai terkemuka untuk menjelajahi solusi teknis lintas rantai yang aman dan dapat diandalkan, memastikan keamanan transfer aset dan pertukaran informasi antara blockchain yang berbeda. Melalui kolaborasi, pihak-pihak dapat berbagi teknologi keamanan dan pengalaman untuk bersama-sama mengatasi ancaman keamanan kompleks dan meningkatkan kemampuan resistensi risiko dari seluruh ekosistem blockchain.

6. Tren Pengembangan Keamanan Ethereum

6.1 Dampak peningkatan teknis terhadap keamanan

6.1.1 Peningkatan Keamanan untuk Ethereum 2.0

Peningkatan Ethereum 2.0 merupakan tonggak penting dalam pengembangan Ethereum. Peningkatan keamanannya mencakup beberapa bidang utama, memberikan jaminan yang kuat untuk pengembangan ekosistem Ethereum yang kuat. Teknologi sharding adalah inovasi inti yang diperkenalkan di Ethereum 2.0, yang bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas dan kinerja jaringan, sementara juga memiliki dampak positif dan luas pada keamanan. Dalam arsitektur Ethereum 1.0 tradisional, semua node perlu memproses dan memverifikasi setiap transaksi, yang tidak hanya membatasi kekuatan pemrosesan jaringan tetapi juga meningkatkan risiko node individu diserang. Teknologi sharding membagi jaringan Ethereum menjadi beberapa subnetwork paralel, yang disebut pecahan. Setiap pecahan dapat secara independen memproses sebagian transaksi dan kontrak pintar, memungkinkan pemrosesan transaksi paralel. Ini berarti bahwa throughput jaringan sangat meningkat, dan kecepatan pemrosesan transaksi dipercepat secara signifikan.

Dari perspektif keamanan, teknologi sharding mengurangi beban dan tekanan pada node individu, sehingga sulit bagi penyerang untuk mengganggu operasi normal seluruh jaringan dengan menyerang satu node. Karena transaksi dan data didistribusikan di seluruh shard, penyerang perlu menyerang beberapa shard secara bersamaan untuk menyebabkan kerusakan substansial pada jaringan, dengan sangat meningkatkan kesulitan dan biaya serangan. Sebagai contoh, dalam jaringan Ethereum yang terdiri dari beberapa shard, jika seorang penyerang ingin mengubah catatan transaksi, mereka harus mengendalikan node pada beberapa shard secara bersamaan, yang hampir tidak mungkin dicapai dalam praktik karena setiap shard memiliki banyak node yang berpartisipasi dalam verifikasi, dan node-node tersebut independen satu sama lain, sehingga sulit untuk dikendalikan secara bersamaan.

Pengenalan mekanisme Proof of Stake (PoS) adalah aspek penting lainnya dari peningkatan keamanan dalam Ethereum 2.0. Tidak seperti mekanisme Proof of Work (PoW) tradisional, mekanisme PoS memilih validator berdasarkan faktor-faktor seperti jumlah koin Ether yang dipertaruhkan dan waktu penahanan. Validator memperoleh hak untuk memvalidasi transaksi dan membuat blok baru dengan mempertaruhkan sejumlah koin Ether tertentu. Mekanisme ini memiliki keunggulan signifikan dalam meningkatkan keamanan. Pertama, mekanisme PoS mengurangi konsumsi energi karena tidak memerlukan perhitungan hash yang ekstensif seperti mekanisme PoW, sehingga mengurangi dampak lingkungan dan biaya penambangan. Hal ini memungkinkan lebih banyak node untuk berpartisipasi dalam jaringan, meningkatkan desentralisasi jaringan. Tingkat desentralisasi yang lebih tinggi berarti jaringan yang lebih aman karena para penyerang menemui kesulitan untuk mengendalikan jumlah node yang cukup untuk meluncurkan serangan.

Kedua, mekanisme PoS meningkatkan biaya pelanggaran penjahat melalui mekanisme staking dan hukuman. Di bawah mekanisme PoW, para penyerang hanya perlu berinvestasi sumber daya komputasi untuk mencoba menyerang jaringan, sedangkan di bawah mekanisme PoS, para penyerang perlu melakukan staking sejumlah besar Ether. Jika serangan terdeteksi, Ether yang dipertaruhkan akan dikurangi, memaksa para penyerang untuk mempertimbangkan risiko dan imbalan dengan hati-hati sebelum melakukan serangan. Misalnya, jika seorang penyerang mencoba serangan pengeluaran ganda atau mengubah data blockchain, begitu ditemukan dan dikonfirmasi oleh validator lain, Ether yang dipertaruhkan akan disita, menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan bagi penyerang dan efektif mencegah perilaku serangan berbahaya.

Selain itu, Ethereum 2.0 juga telah melakukan peningkatan keamanan dalam aspek lain, seperti mengoptimalkan kontrak pintar. Fitur-fitur baru secara signifikan meningkatkan efisiensi pelaksanaan kontrak pintar, memungkinkan mereka untuk menangani logika bisnis yang lebih kompleks. Ada juga peningkatan keamanan yang signifikan, mengurangi potensi kerentanan dan risiko. Misalnya, dengan meningkatkan model pemrograman dan lingkungan eksekusi kontrak pintar, memperkuat verifikasi dan peninjauan kode kontrak, membuat kontrak pintar lebih kuat dan andal dalam menghadapi berbagai metode serangan.

Kesimpulan

Bagi para investor, sebelum berinvestasi dalam proyek terkait Ethereum, penting untuk melakukan riset dan analisis komprehensif dan mendalam. Penting untuk sepenuhnya memahami prinsip-prinsip teknis proyek, skenario aplikasi, prospek pasar, dan risiko potensial, dan tidak hanya mengandalkan pada publisitas dan hype pasar proyek tersebut. Perhatikan laporan audit keamanan proyek untuk memastikan bahwa kontrak pintar proyek telah melalui pemeriksaan ketat oleh perusahaan audit profesional dan tidak mengandung kerentanan keamanan utama. Sementara itu, diversifikasi investasi untuk menghindari konsentrasi semua dana dalam satu proyek Ethereum tunggal guna mengurangi risiko investasi. Pantau secara berkala dinamika pasar Ethereum dan perkembangan proyek, sesuaikan strategi investasi secara tepat waktu untuk menanggapi perubahan pasar dan risiko keamanan potensial.