Layer 2 (L2) adalah lapisan ekspansi penting untuk teknologi blockchain, dibangun di atas rantai utama (Layer 1). Penanganan sebagian besar transaksi di luar rantai mengurangi beban pada rantai utama. Tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi rantai utama. Dengan solusi L2, pengguna dapat mendapatkan manfaat dari biaya transaksi yang lebih rendah dan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, menjadikan blockchain lebih menarik untuk penggunaan sehari-hari.
Ada berbagai teknologi L2, masing-masing cocok untuk skenario yang berbeda. Misalnya, State Channels memungkinkan interaksi off-chain yang sering, hanya menyelesaikan transaksi di main chain pada akhirnya, sehingga mengurangi beban on-chain. Sidechains beroperasi secara independen tetapi terhubung ke main chain melalui metode dual anchoring. Teknologi Plasma menciptakan sub-chain untuk mengelola volume transaksi yang besar sambil mengandalkan main chain untuk keamanan. Teknologi Rollup (termasuk Optimistic Rollup dan ZK-Rollup) menggabungkan banyak transaksi sebelum mengirimkannya ke main chain, menggunakan bukti kecurangan atau bukti zero-knowledge untuk memastikan keamanan dan validitas transaksi. Bersama-sama, teknologi-teknologi ini membentuk tulang punggung ekosistem L2, memenuhi berbagai kebutuhan skalabilitas.
Sementara teknologi Layer 2 menangani masalah skalabilitas, tetap menghadapi tantangan besar. State Channels memerlukan peserta untuk terus online, mempersulit pengalaman pengguna; sidechains memerlukan tindakan keamanan mereka sendiri, yang dapat memperkenalkan risiko aset; sub-chain Plasma kompleks untuk dirancang, membatasi fleksibilitas pengembang; dan meskipun solusi Rollup meningkatkan efisiensi transaksi, mereka masih memerlukan perbaikan dalam ketersediaan data dan ketergantungan pada keamanan rantai utama. Selain itu, kurangnya standarisasi di antara berbagai solusi Layer 2 dapat menyebabkan fragmentasi, mempersulit integrasi dan interoperabilitas. Masalah-masalah ini menghambat potensi aplikasi yang lebih luas dari Layer 2.
Evolusi Layer 2 sangat penting untuk adopsi luas blockchain, terutama di sektor-sektor seperti keuangan, gaming, dan jaringan sosial di mana interaksi yang sering sangat penting. Kemajuan dalam teknologi ketersediaan data (seperti bukti keabsahan) dan interoperabilitas lintas-rantai diharapkan dapat menurunkan hambatan masuk pengguna dan meningkatkan aksesibilitas blockchain. Selain itu, peningkatan dalam Layer 2 akan membuka kemungkinan baru untuk aplikasi Web3, memungkinkan penggunaan kasus yang lebih kompleks. Pada akhirnya, Layer 2 adalah penggerak utama untuk mentransisi teknologi blockchain dari fase eksperimental menjadi aplikasi dalam skala besar.
Teknologi Layer 2 (L2) muncul sebagai respons terhadap keterbatasan kinerja blockchain, terutama Ethereum mainnet (Layer 1), yang menghadapi volume transaksi tinggi. Saat keuangan terdesentralisasi (DeFi) dan token non-fungible (NFT) semakin populer, biaya transaksi dan waktu konfirmasi di mainnet meningkat pesat, berdampak negatif pada pengalaman pengguna dan skalabilitas. Solusi L2 dikembangkan untuk mengurangi beban rantai utama dengan memproses beberapa transaksi di luar rantai, sehingga meningkatkan kecepatan dan mengurangi biaya.
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi L2 telah maju pesat, dengan solusi seperti Saluran Negara, sidechains, Plasma, Optimistic Rollup, dan ZK-Rollup menjadi terkenal. Teknologi Rollup, khususnya, telah menarik perhatian karena kemampuannya untuk mengemas banyak transaksi dan mengirimkannya ke mainnet, memastikan validitas dan keamanan melalui bukti penipuan atau bukti pengetahuan nol. Solusi-solusi ini meningkatkan throughput transaksi sambil menjaga keamanan dan desentralisasi mainnet.
Selama pasar bullish terakhir, Layer 2 dengan cepat mendapatkan popularitas dan menjadi pemain kunci dalam ruang blockchain publik. Berikut beberapa contoh yang mencolok:
Arbitrum
Arbitrum, yang dikembangkan oleh Offchain Labs, adalah solusi Layer 2 berdasarkan Optimistic Rollup yang bertujuan untuk mempercepat transaksi dan menurunkan biaya di jaringan Ethereum. Fitur utamanya adalah memproses sebagian besar data transaksi di luar jaringan, secara signifikan meningkatkan throughput dan mengurangi biaya.
Pada tahun 2024, data dari DeFiLlama menunjukkan bahwa Arbitrum memiliki sekitar $2 miliar nilai terkunci secara total (TVL), menyumbang 60,62% dari pasar Layer 2, jauh melampaui pesaing-pesaingnya. Selama airdrop pada Maret 2024, tercatat 3 juta transaksi harian, menunjukkan keterlibatan pengguna yang kuat. Arbitrum juga meluncurkan proyek Arbitrum Orbit, yang memungkinkan pengembang untuk membuat solusi Layer 3 yang disesuaikan, lebih memperkaya ekosistemnya.
Optimisme
Optimism adalah solusi Layer 2 yang signifikan lainnya berdasarkan Optimistic Rollup, dengan fokus pada mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan throughput pada Ethereum. Optimism mengumpulkan data transaksi untuk diserahkan ke main chain, menggunakan mekanisme bukti penipuan tertunda untuk memastikan keabsahan data.
Laporan menunjukkan bahwa pendapatan Optimism Collective mencapai 15.700 ETH (sekitar $40,82 juta) pada Oktober 2024, dengan OP Mainnet menyumbang sekitar 81,5%. Ekosistem Superchain-nya menyumbang sekitar 37% dari volume transaksi di pasar Layer 2, menyoroti keunggulan bersaingnya. Optimism mendorong keterlibatan pengembang dan komunitas dengan mendorong tata kelola terdesentralisasi, yang lebih memacu pertumbuhan pasarnya.
zkSync
zkSync, yang dikembangkan oleh Matter Labs, adalah solusi Layer 2 berbasis ZK-Rollup yang menggunakan teknologi bukti nol pengetahuan untuk pemrosesan transaksi yang efisien dan aman. Berbeda dengan Optimistic Rollup, zkSync memverifikasi keabsahan transaksi secara langsung melalui bukti nol pengetahuan, menghilangkan keterlambatan yang terkait dengan bukti penipuan dan memungkinkan konfirmasi lebih cepat.
Laporan menunjukkan bahwa mainnet Era zkSync dibuka untuk publik pada Maret 2024, mencapai total nilai terkunci (TVL) sebesar $480 juta dalam waktu dua bulan, dengan tingkat pertumbuhan mingguan hampir 20%. Jumlah alamat unik di zkSync juga melonjak, melebihi 920.000 pada bulan Mei tahun yang sama, melampaui Arbitrum dan Optimism, menunjukkan momentum pertumbuhan pengguna yang kuat. Arsitektur yang efisien dan biaya rendah membuat zkSync menjadi platform pilihan bagi pengembang dan pengguna DeFi.
Perbandingan Solusi Layer 2 (Sumber: Komunitas DChain)
Saat ini, ada empat jenis solusi Layer 2 utama: Optimistic Rollups, ZK-Rollups, State Channels, dan sidechains. Setiap solusi memiliki fitur unik, manfaat, kekurangan, dan kasus penggunaan masing-masing. Di bawah ini adalah perbandingan mendetail dari keempat teknologi utama ini.
Solusi Teknis Optimistic Rollups (Sumber: Chainlink)
Optimistic Rollups adalah solusi skala Layer 2 berbasis Ethereum yang dirancang untuk meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya. Mekanisme inti melibatkan pengelompokan banyak transaksi dan mengirimkan hasilnya ke rantai utama daripada memverifikasi masing-masing transaksi secara individu. Hal ini secara signifikan mengurangi beban pada rantai utama, menghasilkan efisiensi dan throughput yang lebih baik. Karena pendekatan “optimistis”-nya, sistem mengasumsikan bahwa semua transaksi yang dikirimkan valid kecuali ditantang. Hal ini secara signifikan menurunkan biaya komputasi dan penyimpanan, menjadikan Optimistic Rollups sebagai pilihan skala yang efisien.
Dalam model ini, data transaksi dan pembaruan status diproses di luar rantai, dengan hasil akhir yang dikirimkan ke rantai utama Ethereum menggunakan “bukti kecurangan.” Peserta dapat menantang transaksi mencurigakan dalam jangka waktu tertentu; jika berhasil, transaksi dibatalkan, dan sanksi dikenakan pada pengguna yang jahat. Meskipun ini memperkenalkan beberapa keterlambatan, ini memastikan keamanan dan desentralisasi sambil mengurangi ketergantungan pada rantai utama. Biaya transaksi juga jauh lebih rendah karena tidak semua data perlu sepenuhnya dikirimkan ke rantai utama.
Salah satu keuntungan utama dari Optimistic Rollups adalah kompatibilitas dengan kontrak pintar Ethereum yang sudah ada. Karena hanya mengubah cara transaksi diverifikasi dan bukan bagaimana mereka dieksekusi, pengembang dapat memigrasikan kode kontrak pintar mereka saat ini ke Optimistic Rollups tanpa modifikasi. Kemudahan transisi ini memungkinkan pengembang untuk dengan cepat beradaptasi dan memanfaatkan efisiensi Layer 2 untuk layanan yang lebih kompetitif.
Namun, ada tantangan. Kekurangan utamanya adalah waktu konfirmasi yang lebih lama, karena transaksi harus menunggu verifikasi selama periode "bukti penipuan", yang dapat memakan waktu beberapa hari. Hal ini membuat Optimistic Rollups tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan konfirmasi transaksi yang cepat. Selain itu, mekanisme bukti penipuan bergantung pada peserta jaringan untuk secara aktif mengidentifikasi dan menantang transaksi yang tidak valid, yang dapat menyebabkan ketidakefisienan.
Beberapa rantai publik terkemuka yang menggunakan Optimistic Rollups termasuk Optimism dan Arbitrum, keduanya adalah pemimpin dalam solusi Layer 2. Optimism mengoptimalkan pemrosesan transaksi Ethereum dengan menggabungkan pengiriman dan menggunakan bukti kecurangan untuk memastikan keakuratan. Tujuannya adalah untuk mendukung aplikasi terdesentralisasi (dApps) yang lebih efisien dengan menurunkan biaya dan meningkatkan throughput. Beberapa proyek DeFi, seperti Uniswap dan Synthetix, beroperasi di Optimism, mendapat manfaat dari biaya yang lebih rendah dan pemrosesan yang lebih cepat.
Arbitrum, juga berbasis pada Optimistic Rollup, menggunakan desain serupa tetapi dengan peningkatan kinerja dan optimisasi, memungkinkan pemrosesan transaksi yang lebih efisien sambil mempertahankan kompatibilitas tinggi dengan kontrak pintar Ethereum. Ini banyak digunakan di ruang DeFi dan merupakan platform Layer 2 pilihan untuk banyak protokol keuangan terdesentralisasi, dengan ekosistem yang berkembang pesat. Kedua platform berkontribusi pada pertumbuhan ekosistem Ethereum dengan menawarkan biaya lebih rendah dan kecepatan yang lebih tinggi.
Rantai Optimistic Rollups ini tidak hanya mendukung volume transaksi yang besar tetapi juga menjaga kompatibilitas tinggi dengan aplikasi main chain, memungkinkan proyek Ethereum yang sudah ada untuk bermigrasi dengan mudah dan menikmati manfaat Layer 2.
ZK-Rollups adalah solusi Layer 2 berbasis Ethereum lainnya yang bertujuan untuk meningkatkan throughput dan mengurangi biaya menggunakan teknologi bukti pengetahuan nol (ZKP). Berbeda dengan Optimistic Rollups, ZK-Rollups menghasilkan bukti matematis selama pemrosesan transaksi untuk memastikan kevalidan data. Mereka menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu batch dan mengirimkan hasilnya ke main chain menggunakan bukti pengetahuan nol, menghilangkan kebutuhan verifikasi individu. Hal ini memungkinkan ZK-Rollups untuk meningkatkan throughput transaksi secara signifikan sambil memberikan keamanan yang ditingkatkan dan waktu konfirmasi yang lebih rendah.
Dalam ZK-Rollups, data transaksi dan pembaruan status diproses di luar rantai, tetapi kebenaran transaksi dikonfirmasi pada rantai melalui bukti pengetahuan nol. Meskipun bukti ini memerlukan komputasi intensif, mereka memungkinkan rantai utama Ethereum untuk dengan cepat memverifikasi validitas transaksi tanpa menunggu lama untuk bukti penipuan. Karena efisiensi bukti pengetahuan nol, ZK-Rollups dapat memproses volume transaksi besar hampir secara real-time, dengan mengurangi penundaan konfirmasi secara signifikan. Hal ini membuat mereka sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan latensi rendah, seperti pembayaran real-time, permainan, dan perdagangan frekuensi tinggi.
Salah satu keuntungan kunci dari ZK-Rollups adalah keamanan dan skalabilitas yang kuat. Berbeda dengan Optimistic Rollups, ZK-Rollups tidak bergantung pada bukti-bukti penipuan; mereka langsung memverifikasi kebenaran transaksi menggunakan bukti nol pengetahuan. Hal ini tidak hanya membuat proses verifikasi lebih efisien tetapi juga meningkatkan keamanan sistem secara keseluruhan. Selain itu, dengan memproses sejumlah besar data di luar jaringan, ZK-Rollups secara efektif mengurangi beban pada jaringan utama Ethereum sambil secara signifikan menurunkan biaya transaksi, sangat cocok untuk skenario perdagangan dengan throughput dan frekuensi tinggi.
Namun, ZK-Rollups menghadapi beberapa tantangan. Pertama, teknologi bukti nol pengetahuan ini kompleks, membutuhkan pengembang yang memiliki keterampilan teknis yang lebih tinggi untuk membangun dan menerapkan aplikasi berbasis ZK-Rollups. Kedua, meskipun ZK-Rollups menyediakan keamanan dan skalabilitas yang lebih baik, masih ada batasan mengenai kompatibilitas dengan kontrak pintar yang sudah ada. Mengadaptasi kontrak pintar Ethereum saat ini untuk ZK-Rollups mungkin memerlukan modifikasi tambahan, mempersulit pengembangan dan migrasi.
Rantai publik terkemuka yang menggunakan ZK-Rollups termasuk zkSync dan StarkWare, yang saat ini merupakan platform terkemuka di pasar. zkSync mengoptimalkan proses komputasi untuk bukti pengetahuan nol, menawarkan konfirmasi transaksi yang cepat dan murah, dan diadopsi oleh berbagai protokol DeFi seperti Curve dan Aave. StarkWare mempromosikan verifikasi data on-chain yang efisien melalui platform ZK-Rollups berbasis teknologi STARK, yang banyak digunakan dalam pertukaran terdesentralisasi (DEX) dan aplikasi DeFi lainnya. Kedua platform mempercepat pertumbuhan ekosistem Ethereum dengan menyediakan lingkungan transaksi yang rendah-latensi dan tingkat keamanan tinggi, mendorong adopsi solusi Layer 2.
Rantai ZK-Rollups ini meningkatkan throughput transaksi dan memberikan keamanan yang lebih tinggi serta biaya yang lebih rendah, menjadikannya inovator penting dalam skalabilitas blockchain. Seiring berkembangnya teknologi ZK-Rollups, diharapkan lebih banyak aplikasi DeFi dan platform terdesentralisasi mengadopsinya untuk meningkatkan skalabilitas dan performa.
Solusi Teknis Celer: Implementasi Praktis Saluran Negara (Sumber: tokeninsight)
State Channels adalah solusi skala Layer 2 lainnya yang dirancang untuk meningkatkan throughput blockchain dan mengurangi biaya transaksi dengan memproses transaksi di luar rantai (off-chain). Konsep intinya adalah memindahkan interaksi antara peserta di luar rantai utama dan hanya mengirimkan keadaan akhir ke blockchain setelah transaksi selesai. Ini memungkinkan peserta untuk terlibat dalam banyak interaksi instan di luar rantai, menghindari kebutuhan untuk mengirimkan setiap transaksi ke rantai utama, sehingga mengurangi keterlambatan dan biaya.
Dalam Saluran Negara, peserta pertama kali mengunci sejumlah dana di rantai utama untuk membuat saluran. Setelah itu, transaksi dapat terjadi secara sering di luar rantai, dengan semua pembaruan status dan pertukaran data terjadi di luar rantai. Hanya status akhir yang diserahkan ke rantai utama untuk penyelesaian setelah transaksi selesai. Karena transaksi terjadi di luar rantai, Saluran Negara dapat meningkatkan kecepatan transaksi secara signifikan dan mengurangi biaya, sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan transaksi yang sering dan latensi rendah, seperti pembayaran online, gaming, dan pembayaran kilat.
Salah satu keunggulan utama Saluran Negara adalah efisiensinya yang tinggi dan biaya transaksi yang rendah. Karena transaksi antara peserta tidak perlu diserahkan ke rantai utama setiap saat, beban jaringan sangat berkurang, menurunkan biaya setiap transaksi dan meningkatkan throughput. Selain itu, Saluran Negara menyediakan tingkat jaminan keamanan yang tinggi dengan rantai utama, karena pembaruan keadaan akhir diserahkan untuk diverifikasi melalui tanda tangan kriptografis. Mereka menawarkan pengguna cara berinteraksi yang efisien dengan biaya rendah sambil memastikan desentralisasi dan keamanan.
Namun, Saluran Negara juga memiliki tantangan. Pertama, mereka memerlukan peserta untuk online secara real-time karena transaksi terjadi di luar rantai dan harus terjadi ketika kedua belah pihak tersedia. Kedua, Saluran Negara bekerja paling baik dalam skenario dengan interaksi yang sering dan peserta yang lebih sedikit; aplikasi yang lebih besar mungkin tidak sesuai. Tantangan lainnya adalah bahwa Saluran Negara memerlukan peserta untuk mengunci dana, yang mungkin mengganggu beberapa pengguna, terutama mereka dengan kebutuhan likuiditas tinggi.
Implementasi umum dari Saluran Negara termasuk Jaringan Raiden dan Connext. Jaringan Raiden adalah jaringan pembayaran berbasis Saluran Negara di Ethereum, dirancang untuk menyediakan pemrosesan pembayaran dengan throughput tinggi. Ini memungkinkan pengguna melakukan transaksi pembayaran instan off-chain, hanya mengirimkan status akhir ke rantai utama Ethereum saat penyelesaian, sehingga memungkinkan micropayments yang murah. Connext memperluas aplikasi DeFi dan pembayaran melalui Saluran Negara, menyediakan solusi pembayaran yang efisien dan murah. Keduanya telah memberikan kontribusi signifikan dalam mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan kecepatan transaksi, mempromosikan aplikasi solusi Layer 2.
Solusi Saluran Negara ini sangat meningkatkan throughput dengan melakukan transaksi off-chain dan mengurangi beban pada rantai utama, menjadikannya sangat cocok untuk aplikasi pembayaran cepat dan murah. Seiring matangnya teknologi, Saluran Negara akan memberikan solusi untuk lebih banyak aplikasi yang membutuhkan transaksi cepat dan sering, menjadi bagian penting dari skalabilitas Layer 2.
Diagram Prinsip Teknis Poligon (Sumber: CSDN)
Sidechain adalah jenis solusi penskalaan Layer 2 yang meningkatkan fungsionalitas rantai utama dengan membuat blockchain independen. Hal ini memungkinkan peningkatan throughput transaksi dan fleksibilitas yang lebih tinggi. Tidak seperti solusi Layer 2 lainnya, sidechain beroperasi dengan mekanisme konsensus dan struktur blockchain mereka sendiri, memungkinkan pengguna untuk mentransfer aset dari rantai utama ke sidechain untuk transaksi dan pemrosesan. Biasanya jembatan lintas rantai memfasilitasi transfer ini, memungkinkan pengguna untuk memindahkan aset mereka kembali ke rantai utama kapan pun mereka memilih.
Salah satu keuntungan utama dari sidechains adalah fleksibilitasnya. Karena mereka memiliki mekanisme konsensus independen, pengembang dapat menyesuaikan parameter sidechain, seperti waktu blok dan biaya transaksi, berdasarkan kebutuhan spesifik. Kemampuan beradaptasi ini membuat sidechain sangat cocok untuk aplikasi yang menuntut throughput tinggi, latensi rendah, atau fitur khusus. Misalnya, beberapa sidechain dapat dioptimalkan secara khusus untuk game, NFT, atau industri lain untuk memenuhi beragam persyaratan dengan lebih baik.
Manfaat kunci lainnya adalah skalabilitas sidechain. Karena mereka berfungsi secara independen dari rantai utama, mereka tidak mengonsumsi sumber daya rantai utama secara langsung, memungkinkan mereka untuk menangani volume transaksi atau tugas komputasi yang signifikan. Ini membuat sidechain ideal untuk aplikasi terdesentralisasi besar (dApps) dan platform perdagangan berfrekuensi tinggi, karena mereka dapat memberikan kinerja yang lebih baik tanpa mempengaruhi rantai utama. Dibandingkan dengan solusi Layer 2 lainnya, sidechain umumnya menawarkan fleksibilitas dan skalabilitas yang lebih tinggi karena desain mereka tidak terbatas oleh rantai utama.
Namun, sidechain juga menghadapi tantangan tertentu. Pertama, keamanan mereka berbeda dari main chain; sidechain bergantung pada mekanisme konsensus dan peserta jaringan mereka sendiri untuk keamanan, yang mungkin membuat mereka lebih rentan terhadap serangan atau masalah daripada main chain. Untuk melindungi keamanan aset, sidechain membutuhkan jembatan antar-chain yang kuat dan mekanisme verifikasi. Kedua, meskipun sidechain dapat menawarkan throughput dan fleksibilitas yang lebih baik, operasi antar-chain kadang-kadang dapat memperkenalkan keterlambatan dan kompleksitas, terutama saat mentransfer aset antar multiple sidechain.
Contoh sidechains tipikal termasuk Polygon (sebelumnya Matic Network) dan Liquid Network. Polygon adalah jaringan sidechain yang kompatibel dengan Ethereum yang meningkatkan pengembangan DeFi, NFT, dan aplikasi terdesentralisasi lainnya dengan menyediakan throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah untuk Ethereum. Ini mencapai ini melalui mekanisme konsensus PoS (Proof of Stake) dan kerangka kerja Plasma, yang mendukung volume besar transaksi dan pemrosesan data. Liquid Network, yang dikembangkan oleh Blockstream, adalah sidechain yang dirancang untuk menawarkan konfirmasi transaksi yang lebih cepat dan privasi yang ditingkatkan untuk Bitcoin. Hal ini memungkinkan konfirmasi instan transaksi Bitcoin melalui jaringan sidechain independen dan mekanisme konsensus, memberikan perlindungan privasi yang lebih baik bagi pengguna dan membuatnya cocok untuk aplikasi tingkat perusahaan dan perdagangan frekuensi tinggi.
Solusi sidechain ini meningkatkan performa dan skalabilitas dengan memindahkan transaksi dan pemrosesan data dari rantai utama, sambil juga menawarkan fleksibilitas yang lebih besar bagi pengembang dan pengguna. Seiring dengan terus majunya teknologi sidechain, teknologi ini akan memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem blockchain, terutama dalam aplikasi yang membutuhkan throughput dan fleksibilitas tinggi.
Sementara teknologi Layer 2 secara signifikan meningkatkan kinerja blockchain dan mengurangi biaya transaksi, ia juga memiliki beberapa keterbatasan inti. Berikut adalah beberapa kendala utama yang terkait dengan proyek Layer 2:
Solusi lapisan 2 biasanya bergantung pada rantai utama untuk keamanan dasar, tetapi mungkin ada perbedaan dalam desain keamanannya. Misalnya, Optimistic Rollups dan saluran negara bergantung pada peserta jaringan untuk menantang transaksi mencurigakan melalui mekanisme anti-penipuan setelah transaksi dikirimkan ke rantai utama. Namun, mekanisme ini tidak selalu efektif mencegah serangan berbahaya. Penyerang mungkin mengeksploitasi kerentanan sistem untuk melakukan "transaksi berbahaya" dan dengan cepat menarik diri, sementara proses mengirimkan bukti penipuan dapat memakan waktu, yang menyebabkan keterlambatan dalam menangani serangan real-time. Selain itu, keamanan solusi Layer 2 sering bergantung pada jaringan node validasi yang lebih kecil, yang berarti bahwa jika node ini dikompromikan, itu dapat membahayakan keamanan seluruh jaringan. Jadi, sementara teknologi Layer 2 menawarkan solusi penskalaan yang efisien, keamanannya terkadang kurang kuat daripada rantai utama.
Solusi Layer 2 saat ini umumnya dibangun di sekitar rantai utama tunggal, terutama solusi Layer 2 Ethereum seperti Optimism dan Arbitrum, yang terutama fokus pada pengoptimalan kinerja Ethereum. Namun, operasi lintas rantai menimbulkan tantangan interoperabilitas yang serius. Berbagai blockchain menggunakan mekanisme konsensus dan protokol yang berbeda, mempersulit transfer aset dan pertukaran informasi. Teknologi jembatan lintas rantai masih berkembang; sementara proyek-proyek seperti Cosmos dan Polkadot mencoba menyediakan dukungan lintas rantai, mereka tidak langsung berinteroperasi dengan kebanyakan teknologi Layer 2. Situasi ini memaksa pengguna bergantung pada protokol jembatan pihak ketiga untuk operasi lintas rantai, yang dapat membawa risiko keamanan potensial. Selain itu, perbedaan kompatibilitas antara berbagai solusi Layer 2 dapat mengakibatkan keterlambatan dan kompleksitas dalam pergerakan aset dan informasi di berbagai rantai, membuat operasi lebih menantang bagi pengguna.
Kompleksitas teknologi Layer 2 merupakan hambatan signifikan dalam adopsinya yang luas. Meskipun solusi-solusi ini dapat memberikan throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah, transfer aset dari main chain ke Layer 2 dapat melibatkan beberapa langkah bagi pengguna. Sebagai contoh, pengguna harus pertama-tama memindahkan aset dari main chain ke Layer 2 sebelum melakukan perdagangan atau operasi dalam jaringan Layer 2. Selain itu, antarmuka dan metode penggunaan jaringan Layer 2 seringkali berbeda dengan main chain, yang mengharuskan pengguna untuk beroperasi melalui dompet atau platform khusus, yang dapat menjadi tantangan bagi pengguna non-teknis. Bagi pengembang, migrasi aplikasi yang sudah ada ke Layer 2 juga memerlukan modifikasi pada kode untuk memastikan kompatibilitas dan operasi yang efisien dalam lingkungan baru. Untuk memanfaatkan manfaat dari Layer 2, para pengembang perlu memahami arsitektur mendasar dari setiap teknologi Layer 2, yang meningkatkan hambatan teknis bagi pengembangan.
Beberapa solusi Layer 2, seperti saluran keadaan, memerlukan pengguna untuk mengunci sejumlah dana sebagai jaminan. Sementara mekanisme ini membantu memastikan integritas kedua belah pihak selama transaksi, juga menimbulkan tantangan. Pertama, pengguna tidak dapat dengan bebas mengakses dana yang terkunci tersebut, membatasi likuiditas mereka. Biaya peluang dari dana yang terkunci dapat signifikan bagi beberapa pengguna, terutama ketika mereka ingin memanfaatkan aset tersebut untuk investasi atau transaksi lainnya. Selain itu, jumlah peserta mungkin terbatas oleh operasi saluran keadaan; terlalu banyak peserta dapat memperlambat pergerakan dana dan mempersulit manajemen. Meskipun kontrak pintar dan alat otomatisasi dapat meningkatkan efisiensi pengelolaan dana, penguncian dana tetap menjadi beban yang tidak dapat diabaikan dalam beberapa solusi Layer 2 tertentu.
Dalam merancang solusi Layer 2, menyeimbangkan desentralisasi dan skalabilitas adalah masalah kritis. Untuk meningkatkan skalabilitas, beberapa solusi (seperti Optimistic Rollups) mengadopsi desain yang lebih terpusat, terutama dalam mengeksekusi bukti penipuan dan mekanisme tantangan, sering mengandalkan subset node inti untuk memvalidasi efektivitas transaksi, yang dapat berdampak pada desentralisasi. Solusi lain (seperti ZK-Rollups) mempertahankan tingkat desentralisasi yang lebih tinggi dengan memanfaatkan teknologi zero-knowledge proof, tetapi kompleksitas komputasinya lebih tinggi dan menuntut lebih banyak sumber daya komputasi. Ini berarti bahwa sementara ZK-Rollups secara teoritis memberikan keamanan dan desentralisasi yang lebih baik, skalabilitasnya dibatasi oleh kemacetan komputasi dari bukti tanpa pengetahuan. Oleh karena itu, menemukan keseimbangan antara desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas tetap menjadi tantangan penting bagi teknologi Layer 2, memerlukan inovasi dan pengoptimalan lebih lanjut untuk mencapai skalabilitas yang lebih tinggi sambil memastikan keamanan jaringan dan desentralisasi.
Meskipun teknologi Layer 2 menawarkan solusi yang efektif untuk meningkatkan skalabilitas blockchain, namun masih menghadapi banyak keterbatasan. Meskipun dapat meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya, kompleksitas dan ketergantungan jaringan Layer 2 tetap menjadi masalah yang signifikan, terutama terkait interoperabilitas lintas rantai dan keamanan data.
Selain itu, waktu konfirmasi transaksi dan mekanisme verifikasi dapat membatasi persyaratan waktu nyata dari beberapa aplikasi tertentu. Meskipun kemajuan seperti Optimistic Rollups dan ZK-Rollups yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, keterlambatan, dan mekanisme bukti penipuan masih mempengaruhi kinerja sistem, sehingga sulit bagi solusi Layer 2 untuk sepenuhnya menggantikan Layer 1 dalam perdagangan frekuensi tinggi atau skenario yang membutuhkan konfirmasi instan.
Di masa depan, seiring teknologi terus berkembang dan membaik, batasan solusi Layer 2 diperkirakan akan teratasi. Protokol cross-chain yang lebih efisien, desain pengalaman pengguna yang lebih baik, dan langkah-langkah keamanan yang ditingkatkan akan mendorong adopsi teknologi Layer 2 lebih lanjut. Mereka dapat memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem blockchain.
Layer 2 (L2) adalah lapisan ekspansi penting untuk teknologi blockchain, dibangun di atas rantai utama (Layer 1). Penanganan sebagian besar transaksi di luar rantai mengurangi beban pada rantai utama. Tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi blockchain sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi rantai utama. Dengan solusi L2, pengguna dapat mendapatkan manfaat dari biaya transaksi yang lebih rendah dan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, menjadikan blockchain lebih menarik untuk penggunaan sehari-hari.
Ada berbagai teknologi L2, masing-masing cocok untuk skenario yang berbeda. Misalnya, State Channels memungkinkan interaksi off-chain yang sering, hanya menyelesaikan transaksi di main chain pada akhirnya, sehingga mengurangi beban on-chain. Sidechains beroperasi secara independen tetapi terhubung ke main chain melalui metode dual anchoring. Teknologi Plasma menciptakan sub-chain untuk mengelola volume transaksi yang besar sambil mengandalkan main chain untuk keamanan. Teknologi Rollup (termasuk Optimistic Rollup dan ZK-Rollup) menggabungkan banyak transaksi sebelum mengirimkannya ke main chain, menggunakan bukti kecurangan atau bukti zero-knowledge untuk memastikan keamanan dan validitas transaksi. Bersama-sama, teknologi-teknologi ini membentuk tulang punggung ekosistem L2, memenuhi berbagai kebutuhan skalabilitas.
Sementara teknologi Layer 2 menangani masalah skalabilitas, tetap menghadapi tantangan besar. State Channels memerlukan peserta untuk terus online, mempersulit pengalaman pengguna; sidechains memerlukan tindakan keamanan mereka sendiri, yang dapat memperkenalkan risiko aset; sub-chain Plasma kompleks untuk dirancang, membatasi fleksibilitas pengembang; dan meskipun solusi Rollup meningkatkan efisiensi transaksi, mereka masih memerlukan perbaikan dalam ketersediaan data dan ketergantungan pada keamanan rantai utama. Selain itu, kurangnya standarisasi di antara berbagai solusi Layer 2 dapat menyebabkan fragmentasi, mempersulit integrasi dan interoperabilitas. Masalah-masalah ini menghambat potensi aplikasi yang lebih luas dari Layer 2.
Evolusi Layer 2 sangat penting untuk adopsi luas blockchain, terutama di sektor-sektor seperti keuangan, gaming, dan jaringan sosial di mana interaksi yang sering sangat penting. Kemajuan dalam teknologi ketersediaan data (seperti bukti keabsahan) dan interoperabilitas lintas-rantai diharapkan dapat menurunkan hambatan masuk pengguna dan meningkatkan aksesibilitas blockchain. Selain itu, peningkatan dalam Layer 2 akan membuka kemungkinan baru untuk aplikasi Web3, memungkinkan penggunaan kasus yang lebih kompleks. Pada akhirnya, Layer 2 adalah penggerak utama untuk mentransisi teknologi blockchain dari fase eksperimental menjadi aplikasi dalam skala besar.
Teknologi Layer 2 (L2) muncul sebagai respons terhadap keterbatasan kinerja blockchain, terutama Ethereum mainnet (Layer 1), yang menghadapi volume transaksi tinggi. Saat keuangan terdesentralisasi (DeFi) dan token non-fungible (NFT) semakin populer, biaya transaksi dan waktu konfirmasi di mainnet meningkat pesat, berdampak negatif pada pengalaman pengguna dan skalabilitas. Solusi L2 dikembangkan untuk mengurangi beban rantai utama dengan memproses beberapa transaksi di luar rantai, sehingga meningkatkan kecepatan dan mengurangi biaya.
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi L2 telah maju pesat, dengan solusi seperti Saluran Negara, sidechains, Plasma, Optimistic Rollup, dan ZK-Rollup menjadi terkenal. Teknologi Rollup, khususnya, telah menarik perhatian karena kemampuannya untuk mengemas banyak transaksi dan mengirimkannya ke mainnet, memastikan validitas dan keamanan melalui bukti penipuan atau bukti pengetahuan nol. Solusi-solusi ini meningkatkan throughput transaksi sambil menjaga keamanan dan desentralisasi mainnet.
Selama pasar bullish terakhir, Layer 2 dengan cepat mendapatkan popularitas dan menjadi pemain kunci dalam ruang blockchain publik. Berikut beberapa contoh yang mencolok:
Arbitrum
Arbitrum, yang dikembangkan oleh Offchain Labs, adalah solusi Layer 2 berdasarkan Optimistic Rollup yang bertujuan untuk mempercepat transaksi dan menurunkan biaya di jaringan Ethereum. Fitur utamanya adalah memproses sebagian besar data transaksi di luar jaringan, secara signifikan meningkatkan throughput dan mengurangi biaya.
Pada tahun 2024, data dari DeFiLlama menunjukkan bahwa Arbitrum memiliki sekitar $2 miliar nilai terkunci secara total (TVL), menyumbang 60,62% dari pasar Layer 2, jauh melampaui pesaing-pesaingnya. Selama airdrop pada Maret 2024, tercatat 3 juta transaksi harian, menunjukkan keterlibatan pengguna yang kuat. Arbitrum juga meluncurkan proyek Arbitrum Orbit, yang memungkinkan pengembang untuk membuat solusi Layer 3 yang disesuaikan, lebih memperkaya ekosistemnya.
Optimisme
Optimism adalah solusi Layer 2 yang signifikan lainnya berdasarkan Optimistic Rollup, dengan fokus pada mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan throughput pada Ethereum. Optimism mengumpulkan data transaksi untuk diserahkan ke main chain, menggunakan mekanisme bukti penipuan tertunda untuk memastikan keabsahan data.
Laporan menunjukkan bahwa pendapatan Optimism Collective mencapai 15.700 ETH (sekitar $40,82 juta) pada Oktober 2024, dengan OP Mainnet menyumbang sekitar 81,5%. Ekosistem Superchain-nya menyumbang sekitar 37% dari volume transaksi di pasar Layer 2, menyoroti keunggulan bersaingnya. Optimism mendorong keterlibatan pengembang dan komunitas dengan mendorong tata kelola terdesentralisasi, yang lebih memacu pertumbuhan pasarnya.
zkSync
zkSync, yang dikembangkan oleh Matter Labs, adalah solusi Layer 2 berbasis ZK-Rollup yang menggunakan teknologi bukti nol pengetahuan untuk pemrosesan transaksi yang efisien dan aman. Berbeda dengan Optimistic Rollup, zkSync memverifikasi keabsahan transaksi secara langsung melalui bukti nol pengetahuan, menghilangkan keterlambatan yang terkait dengan bukti penipuan dan memungkinkan konfirmasi lebih cepat.
Laporan menunjukkan bahwa mainnet Era zkSync dibuka untuk publik pada Maret 2024, mencapai total nilai terkunci (TVL) sebesar $480 juta dalam waktu dua bulan, dengan tingkat pertumbuhan mingguan hampir 20%. Jumlah alamat unik di zkSync juga melonjak, melebihi 920.000 pada bulan Mei tahun yang sama, melampaui Arbitrum dan Optimism, menunjukkan momentum pertumbuhan pengguna yang kuat. Arsitektur yang efisien dan biaya rendah membuat zkSync menjadi platform pilihan bagi pengembang dan pengguna DeFi.
Perbandingan Solusi Layer 2 (Sumber: Komunitas DChain)
Saat ini, ada empat jenis solusi Layer 2 utama: Optimistic Rollups, ZK-Rollups, State Channels, dan sidechains. Setiap solusi memiliki fitur unik, manfaat, kekurangan, dan kasus penggunaan masing-masing. Di bawah ini adalah perbandingan mendetail dari keempat teknologi utama ini.
Solusi Teknis Optimistic Rollups (Sumber: Chainlink)
Optimistic Rollups adalah solusi skala Layer 2 berbasis Ethereum yang dirancang untuk meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya. Mekanisme inti melibatkan pengelompokan banyak transaksi dan mengirimkan hasilnya ke rantai utama daripada memverifikasi masing-masing transaksi secara individu. Hal ini secara signifikan mengurangi beban pada rantai utama, menghasilkan efisiensi dan throughput yang lebih baik. Karena pendekatan “optimistis”-nya, sistem mengasumsikan bahwa semua transaksi yang dikirimkan valid kecuali ditantang. Hal ini secara signifikan menurunkan biaya komputasi dan penyimpanan, menjadikan Optimistic Rollups sebagai pilihan skala yang efisien.
Dalam model ini, data transaksi dan pembaruan status diproses di luar rantai, dengan hasil akhir yang dikirimkan ke rantai utama Ethereum menggunakan “bukti kecurangan.” Peserta dapat menantang transaksi mencurigakan dalam jangka waktu tertentu; jika berhasil, transaksi dibatalkan, dan sanksi dikenakan pada pengguna yang jahat. Meskipun ini memperkenalkan beberapa keterlambatan, ini memastikan keamanan dan desentralisasi sambil mengurangi ketergantungan pada rantai utama. Biaya transaksi juga jauh lebih rendah karena tidak semua data perlu sepenuhnya dikirimkan ke rantai utama.
Salah satu keuntungan utama dari Optimistic Rollups adalah kompatibilitas dengan kontrak pintar Ethereum yang sudah ada. Karena hanya mengubah cara transaksi diverifikasi dan bukan bagaimana mereka dieksekusi, pengembang dapat memigrasikan kode kontrak pintar mereka saat ini ke Optimistic Rollups tanpa modifikasi. Kemudahan transisi ini memungkinkan pengembang untuk dengan cepat beradaptasi dan memanfaatkan efisiensi Layer 2 untuk layanan yang lebih kompetitif.
Namun, ada tantangan. Kekurangan utamanya adalah waktu konfirmasi yang lebih lama, karena transaksi harus menunggu verifikasi selama periode "bukti penipuan", yang dapat memakan waktu beberapa hari. Hal ini membuat Optimistic Rollups tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan konfirmasi transaksi yang cepat. Selain itu, mekanisme bukti penipuan bergantung pada peserta jaringan untuk secara aktif mengidentifikasi dan menantang transaksi yang tidak valid, yang dapat menyebabkan ketidakefisienan.
Beberapa rantai publik terkemuka yang menggunakan Optimistic Rollups termasuk Optimism dan Arbitrum, keduanya adalah pemimpin dalam solusi Layer 2. Optimism mengoptimalkan pemrosesan transaksi Ethereum dengan menggabungkan pengiriman dan menggunakan bukti kecurangan untuk memastikan keakuratan. Tujuannya adalah untuk mendukung aplikasi terdesentralisasi (dApps) yang lebih efisien dengan menurunkan biaya dan meningkatkan throughput. Beberapa proyek DeFi, seperti Uniswap dan Synthetix, beroperasi di Optimism, mendapat manfaat dari biaya yang lebih rendah dan pemrosesan yang lebih cepat.
Arbitrum, juga berbasis pada Optimistic Rollup, menggunakan desain serupa tetapi dengan peningkatan kinerja dan optimisasi, memungkinkan pemrosesan transaksi yang lebih efisien sambil mempertahankan kompatibilitas tinggi dengan kontrak pintar Ethereum. Ini banyak digunakan di ruang DeFi dan merupakan platform Layer 2 pilihan untuk banyak protokol keuangan terdesentralisasi, dengan ekosistem yang berkembang pesat. Kedua platform berkontribusi pada pertumbuhan ekosistem Ethereum dengan menawarkan biaya lebih rendah dan kecepatan yang lebih tinggi.
Rantai Optimistic Rollups ini tidak hanya mendukung volume transaksi yang besar tetapi juga menjaga kompatibilitas tinggi dengan aplikasi main chain, memungkinkan proyek Ethereum yang sudah ada untuk bermigrasi dengan mudah dan menikmati manfaat Layer 2.
ZK-Rollups adalah solusi Layer 2 berbasis Ethereum lainnya yang bertujuan untuk meningkatkan throughput dan mengurangi biaya menggunakan teknologi bukti pengetahuan nol (ZKP). Berbeda dengan Optimistic Rollups, ZK-Rollups menghasilkan bukti matematis selama pemrosesan transaksi untuk memastikan kevalidan data. Mereka menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu batch dan mengirimkan hasilnya ke main chain menggunakan bukti pengetahuan nol, menghilangkan kebutuhan verifikasi individu. Hal ini memungkinkan ZK-Rollups untuk meningkatkan throughput transaksi secara signifikan sambil memberikan keamanan yang ditingkatkan dan waktu konfirmasi yang lebih rendah.
Dalam ZK-Rollups, data transaksi dan pembaruan status diproses di luar rantai, tetapi kebenaran transaksi dikonfirmasi pada rantai melalui bukti pengetahuan nol. Meskipun bukti ini memerlukan komputasi intensif, mereka memungkinkan rantai utama Ethereum untuk dengan cepat memverifikasi validitas transaksi tanpa menunggu lama untuk bukti penipuan. Karena efisiensi bukti pengetahuan nol, ZK-Rollups dapat memproses volume transaksi besar hampir secara real-time, dengan mengurangi penundaan konfirmasi secara signifikan. Hal ini membuat mereka sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan latensi rendah, seperti pembayaran real-time, permainan, dan perdagangan frekuensi tinggi.
Salah satu keuntungan kunci dari ZK-Rollups adalah keamanan dan skalabilitas yang kuat. Berbeda dengan Optimistic Rollups, ZK-Rollups tidak bergantung pada bukti-bukti penipuan; mereka langsung memverifikasi kebenaran transaksi menggunakan bukti nol pengetahuan. Hal ini tidak hanya membuat proses verifikasi lebih efisien tetapi juga meningkatkan keamanan sistem secara keseluruhan. Selain itu, dengan memproses sejumlah besar data di luar jaringan, ZK-Rollups secara efektif mengurangi beban pada jaringan utama Ethereum sambil secara signifikan menurunkan biaya transaksi, sangat cocok untuk skenario perdagangan dengan throughput dan frekuensi tinggi.
Namun, ZK-Rollups menghadapi beberapa tantangan. Pertama, teknologi bukti nol pengetahuan ini kompleks, membutuhkan pengembang yang memiliki keterampilan teknis yang lebih tinggi untuk membangun dan menerapkan aplikasi berbasis ZK-Rollups. Kedua, meskipun ZK-Rollups menyediakan keamanan dan skalabilitas yang lebih baik, masih ada batasan mengenai kompatibilitas dengan kontrak pintar yang sudah ada. Mengadaptasi kontrak pintar Ethereum saat ini untuk ZK-Rollups mungkin memerlukan modifikasi tambahan, mempersulit pengembangan dan migrasi.
Rantai publik terkemuka yang menggunakan ZK-Rollups termasuk zkSync dan StarkWare, yang saat ini merupakan platform terkemuka di pasar. zkSync mengoptimalkan proses komputasi untuk bukti pengetahuan nol, menawarkan konfirmasi transaksi yang cepat dan murah, dan diadopsi oleh berbagai protokol DeFi seperti Curve dan Aave. StarkWare mempromosikan verifikasi data on-chain yang efisien melalui platform ZK-Rollups berbasis teknologi STARK, yang banyak digunakan dalam pertukaran terdesentralisasi (DEX) dan aplikasi DeFi lainnya. Kedua platform mempercepat pertumbuhan ekosistem Ethereum dengan menyediakan lingkungan transaksi yang rendah-latensi dan tingkat keamanan tinggi, mendorong adopsi solusi Layer 2.
Rantai ZK-Rollups ini meningkatkan throughput transaksi dan memberikan keamanan yang lebih tinggi serta biaya yang lebih rendah, menjadikannya inovator penting dalam skalabilitas blockchain. Seiring berkembangnya teknologi ZK-Rollups, diharapkan lebih banyak aplikasi DeFi dan platform terdesentralisasi mengadopsinya untuk meningkatkan skalabilitas dan performa.
Solusi Teknis Celer: Implementasi Praktis Saluran Negara (Sumber: tokeninsight)
State Channels adalah solusi skala Layer 2 lainnya yang dirancang untuk meningkatkan throughput blockchain dan mengurangi biaya transaksi dengan memproses transaksi di luar rantai (off-chain). Konsep intinya adalah memindahkan interaksi antara peserta di luar rantai utama dan hanya mengirimkan keadaan akhir ke blockchain setelah transaksi selesai. Ini memungkinkan peserta untuk terlibat dalam banyak interaksi instan di luar rantai, menghindari kebutuhan untuk mengirimkan setiap transaksi ke rantai utama, sehingga mengurangi keterlambatan dan biaya.
Dalam Saluran Negara, peserta pertama kali mengunci sejumlah dana di rantai utama untuk membuat saluran. Setelah itu, transaksi dapat terjadi secara sering di luar rantai, dengan semua pembaruan status dan pertukaran data terjadi di luar rantai. Hanya status akhir yang diserahkan ke rantai utama untuk penyelesaian setelah transaksi selesai. Karena transaksi terjadi di luar rantai, Saluran Negara dapat meningkatkan kecepatan transaksi secara signifikan dan mengurangi biaya, sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan transaksi yang sering dan latensi rendah, seperti pembayaran online, gaming, dan pembayaran kilat.
Salah satu keunggulan utama Saluran Negara adalah efisiensinya yang tinggi dan biaya transaksi yang rendah. Karena transaksi antara peserta tidak perlu diserahkan ke rantai utama setiap saat, beban jaringan sangat berkurang, menurunkan biaya setiap transaksi dan meningkatkan throughput. Selain itu, Saluran Negara menyediakan tingkat jaminan keamanan yang tinggi dengan rantai utama, karena pembaruan keadaan akhir diserahkan untuk diverifikasi melalui tanda tangan kriptografis. Mereka menawarkan pengguna cara berinteraksi yang efisien dengan biaya rendah sambil memastikan desentralisasi dan keamanan.
Namun, Saluran Negara juga memiliki tantangan. Pertama, mereka memerlukan peserta untuk online secara real-time karena transaksi terjadi di luar rantai dan harus terjadi ketika kedua belah pihak tersedia. Kedua, Saluran Negara bekerja paling baik dalam skenario dengan interaksi yang sering dan peserta yang lebih sedikit; aplikasi yang lebih besar mungkin tidak sesuai. Tantangan lainnya adalah bahwa Saluran Negara memerlukan peserta untuk mengunci dana, yang mungkin mengganggu beberapa pengguna, terutama mereka dengan kebutuhan likuiditas tinggi.
Implementasi umum dari Saluran Negara termasuk Jaringan Raiden dan Connext. Jaringan Raiden adalah jaringan pembayaran berbasis Saluran Negara di Ethereum, dirancang untuk menyediakan pemrosesan pembayaran dengan throughput tinggi. Ini memungkinkan pengguna melakukan transaksi pembayaran instan off-chain, hanya mengirimkan status akhir ke rantai utama Ethereum saat penyelesaian, sehingga memungkinkan micropayments yang murah. Connext memperluas aplikasi DeFi dan pembayaran melalui Saluran Negara, menyediakan solusi pembayaran yang efisien dan murah. Keduanya telah memberikan kontribusi signifikan dalam mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan kecepatan transaksi, mempromosikan aplikasi solusi Layer 2.
Solusi Saluran Negara ini sangat meningkatkan throughput dengan melakukan transaksi off-chain dan mengurangi beban pada rantai utama, menjadikannya sangat cocok untuk aplikasi pembayaran cepat dan murah. Seiring matangnya teknologi, Saluran Negara akan memberikan solusi untuk lebih banyak aplikasi yang membutuhkan transaksi cepat dan sering, menjadi bagian penting dari skalabilitas Layer 2.
Diagram Prinsip Teknis Poligon (Sumber: CSDN)
Sidechain adalah jenis solusi penskalaan Layer 2 yang meningkatkan fungsionalitas rantai utama dengan membuat blockchain independen. Hal ini memungkinkan peningkatan throughput transaksi dan fleksibilitas yang lebih tinggi. Tidak seperti solusi Layer 2 lainnya, sidechain beroperasi dengan mekanisme konsensus dan struktur blockchain mereka sendiri, memungkinkan pengguna untuk mentransfer aset dari rantai utama ke sidechain untuk transaksi dan pemrosesan. Biasanya jembatan lintas rantai memfasilitasi transfer ini, memungkinkan pengguna untuk memindahkan aset mereka kembali ke rantai utama kapan pun mereka memilih.
Salah satu keuntungan utama dari sidechains adalah fleksibilitasnya. Karena mereka memiliki mekanisme konsensus independen, pengembang dapat menyesuaikan parameter sidechain, seperti waktu blok dan biaya transaksi, berdasarkan kebutuhan spesifik. Kemampuan beradaptasi ini membuat sidechain sangat cocok untuk aplikasi yang menuntut throughput tinggi, latensi rendah, atau fitur khusus. Misalnya, beberapa sidechain dapat dioptimalkan secara khusus untuk game, NFT, atau industri lain untuk memenuhi beragam persyaratan dengan lebih baik.
Manfaat kunci lainnya adalah skalabilitas sidechain. Karena mereka berfungsi secara independen dari rantai utama, mereka tidak mengonsumsi sumber daya rantai utama secara langsung, memungkinkan mereka untuk menangani volume transaksi atau tugas komputasi yang signifikan. Ini membuat sidechain ideal untuk aplikasi terdesentralisasi besar (dApps) dan platform perdagangan berfrekuensi tinggi, karena mereka dapat memberikan kinerja yang lebih baik tanpa mempengaruhi rantai utama. Dibandingkan dengan solusi Layer 2 lainnya, sidechain umumnya menawarkan fleksibilitas dan skalabilitas yang lebih tinggi karena desain mereka tidak terbatas oleh rantai utama.
Namun, sidechain juga menghadapi tantangan tertentu. Pertama, keamanan mereka berbeda dari main chain; sidechain bergantung pada mekanisme konsensus dan peserta jaringan mereka sendiri untuk keamanan, yang mungkin membuat mereka lebih rentan terhadap serangan atau masalah daripada main chain. Untuk melindungi keamanan aset, sidechain membutuhkan jembatan antar-chain yang kuat dan mekanisme verifikasi. Kedua, meskipun sidechain dapat menawarkan throughput dan fleksibilitas yang lebih baik, operasi antar-chain kadang-kadang dapat memperkenalkan keterlambatan dan kompleksitas, terutama saat mentransfer aset antar multiple sidechain.
Contoh sidechains tipikal termasuk Polygon (sebelumnya Matic Network) dan Liquid Network. Polygon adalah jaringan sidechain yang kompatibel dengan Ethereum yang meningkatkan pengembangan DeFi, NFT, dan aplikasi terdesentralisasi lainnya dengan menyediakan throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah untuk Ethereum. Ini mencapai ini melalui mekanisme konsensus PoS (Proof of Stake) dan kerangka kerja Plasma, yang mendukung volume besar transaksi dan pemrosesan data. Liquid Network, yang dikembangkan oleh Blockstream, adalah sidechain yang dirancang untuk menawarkan konfirmasi transaksi yang lebih cepat dan privasi yang ditingkatkan untuk Bitcoin. Hal ini memungkinkan konfirmasi instan transaksi Bitcoin melalui jaringan sidechain independen dan mekanisme konsensus, memberikan perlindungan privasi yang lebih baik bagi pengguna dan membuatnya cocok untuk aplikasi tingkat perusahaan dan perdagangan frekuensi tinggi.
Solusi sidechain ini meningkatkan performa dan skalabilitas dengan memindahkan transaksi dan pemrosesan data dari rantai utama, sambil juga menawarkan fleksibilitas yang lebih besar bagi pengembang dan pengguna. Seiring dengan terus majunya teknologi sidechain, teknologi ini akan memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem blockchain, terutama dalam aplikasi yang membutuhkan throughput dan fleksibilitas tinggi.
Sementara teknologi Layer 2 secara signifikan meningkatkan kinerja blockchain dan mengurangi biaya transaksi, ia juga memiliki beberapa keterbatasan inti. Berikut adalah beberapa kendala utama yang terkait dengan proyek Layer 2:
Solusi lapisan 2 biasanya bergantung pada rantai utama untuk keamanan dasar, tetapi mungkin ada perbedaan dalam desain keamanannya. Misalnya, Optimistic Rollups dan saluran negara bergantung pada peserta jaringan untuk menantang transaksi mencurigakan melalui mekanisme anti-penipuan setelah transaksi dikirimkan ke rantai utama. Namun, mekanisme ini tidak selalu efektif mencegah serangan berbahaya. Penyerang mungkin mengeksploitasi kerentanan sistem untuk melakukan "transaksi berbahaya" dan dengan cepat menarik diri, sementara proses mengirimkan bukti penipuan dapat memakan waktu, yang menyebabkan keterlambatan dalam menangani serangan real-time. Selain itu, keamanan solusi Layer 2 sering bergantung pada jaringan node validasi yang lebih kecil, yang berarti bahwa jika node ini dikompromikan, itu dapat membahayakan keamanan seluruh jaringan. Jadi, sementara teknologi Layer 2 menawarkan solusi penskalaan yang efisien, keamanannya terkadang kurang kuat daripada rantai utama.
Solusi Layer 2 saat ini umumnya dibangun di sekitar rantai utama tunggal, terutama solusi Layer 2 Ethereum seperti Optimism dan Arbitrum, yang terutama fokus pada pengoptimalan kinerja Ethereum. Namun, operasi lintas rantai menimbulkan tantangan interoperabilitas yang serius. Berbagai blockchain menggunakan mekanisme konsensus dan protokol yang berbeda, mempersulit transfer aset dan pertukaran informasi. Teknologi jembatan lintas rantai masih berkembang; sementara proyek-proyek seperti Cosmos dan Polkadot mencoba menyediakan dukungan lintas rantai, mereka tidak langsung berinteroperasi dengan kebanyakan teknologi Layer 2. Situasi ini memaksa pengguna bergantung pada protokol jembatan pihak ketiga untuk operasi lintas rantai, yang dapat membawa risiko keamanan potensial. Selain itu, perbedaan kompatibilitas antara berbagai solusi Layer 2 dapat mengakibatkan keterlambatan dan kompleksitas dalam pergerakan aset dan informasi di berbagai rantai, membuat operasi lebih menantang bagi pengguna.
Kompleksitas teknologi Layer 2 merupakan hambatan signifikan dalam adopsinya yang luas. Meskipun solusi-solusi ini dapat memberikan throughput transaksi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah, transfer aset dari main chain ke Layer 2 dapat melibatkan beberapa langkah bagi pengguna. Sebagai contoh, pengguna harus pertama-tama memindahkan aset dari main chain ke Layer 2 sebelum melakukan perdagangan atau operasi dalam jaringan Layer 2. Selain itu, antarmuka dan metode penggunaan jaringan Layer 2 seringkali berbeda dengan main chain, yang mengharuskan pengguna untuk beroperasi melalui dompet atau platform khusus, yang dapat menjadi tantangan bagi pengguna non-teknis. Bagi pengembang, migrasi aplikasi yang sudah ada ke Layer 2 juga memerlukan modifikasi pada kode untuk memastikan kompatibilitas dan operasi yang efisien dalam lingkungan baru. Untuk memanfaatkan manfaat dari Layer 2, para pengembang perlu memahami arsitektur mendasar dari setiap teknologi Layer 2, yang meningkatkan hambatan teknis bagi pengembangan.
Beberapa solusi Layer 2, seperti saluran keadaan, memerlukan pengguna untuk mengunci sejumlah dana sebagai jaminan. Sementara mekanisme ini membantu memastikan integritas kedua belah pihak selama transaksi, juga menimbulkan tantangan. Pertama, pengguna tidak dapat dengan bebas mengakses dana yang terkunci tersebut, membatasi likuiditas mereka. Biaya peluang dari dana yang terkunci dapat signifikan bagi beberapa pengguna, terutama ketika mereka ingin memanfaatkan aset tersebut untuk investasi atau transaksi lainnya. Selain itu, jumlah peserta mungkin terbatas oleh operasi saluran keadaan; terlalu banyak peserta dapat memperlambat pergerakan dana dan mempersulit manajemen. Meskipun kontrak pintar dan alat otomatisasi dapat meningkatkan efisiensi pengelolaan dana, penguncian dana tetap menjadi beban yang tidak dapat diabaikan dalam beberapa solusi Layer 2 tertentu.
Dalam merancang solusi Layer 2, menyeimbangkan desentralisasi dan skalabilitas adalah masalah kritis. Untuk meningkatkan skalabilitas, beberapa solusi (seperti Optimistic Rollups) mengadopsi desain yang lebih terpusat, terutama dalam mengeksekusi bukti penipuan dan mekanisme tantangan, sering mengandalkan subset node inti untuk memvalidasi efektivitas transaksi, yang dapat berdampak pada desentralisasi. Solusi lain (seperti ZK-Rollups) mempertahankan tingkat desentralisasi yang lebih tinggi dengan memanfaatkan teknologi zero-knowledge proof, tetapi kompleksitas komputasinya lebih tinggi dan menuntut lebih banyak sumber daya komputasi. Ini berarti bahwa sementara ZK-Rollups secara teoritis memberikan keamanan dan desentralisasi yang lebih baik, skalabilitasnya dibatasi oleh kemacetan komputasi dari bukti tanpa pengetahuan. Oleh karena itu, menemukan keseimbangan antara desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas tetap menjadi tantangan penting bagi teknologi Layer 2, memerlukan inovasi dan pengoptimalan lebih lanjut untuk mencapai skalabilitas yang lebih tinggi sambil memastikan keamanan jaringan dan desentralisasi.
Meskipun teknologi Layer 2 menawarkan solusi yang efektif untuk meningkatkan skalabilitas blockchain, namun masih menghadapi banyak keterbatasan. Meskipun dapat meningkatkan throughput transaksi dan mengurangi biaya, kompleksitas dan ketergantungan jaringan Layer 2 tetap menjadi masalah yang signifikan, terutama terkait interoperabilitas lintas rantai dan keamanan data.
Selain itu, waktu konfirmasi transaksi dan mekanisme verifikasi dapat membatasi persyaratan waktu nyata dari beberapa aplikasi tertentu. Meskipun kemajuan seperti Optimistic Rollups dan ZK-Rollups yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, keterlambatan, dan mekanisme bukti penipuan masih mempengaruhi kinerja sistem, sehingga sulit bagi solusi Layer 2 untuk sepenuhnya menggantikan Layer 1 dalam perdagangan frekuensi tinggi atau skenario yang membutuhkan konfirmasi instan.
Di masa depan, seiring teknologi terus berkembang dan membaik, batasan solusi Layer 2 diperkirakan akan teratasi. Protokol cross-chain yang lebih efisien, desain pengalaman pengguna yang lebih baik, dan langkah-langkah keamanan yang ditingkatkan akan mendorong adopsi teknologi Layer 2 lebih lanjut. Mereka dapat memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem blockchain.