Apa Itu Sidechain Blockchain? Definisi, Cara Kerja, Keamanan

Dalam dunia blockchain yang terus berkembang pesat, masalah skalabilitas—kemampuan jaringan untuk memproses transaksi dalam jumlah besar dengan cepat dan biaya rendah—menjadi tantangan krusial bagi banyak jaringan utama (Layer 1) seperti Bitcoin dan Ethereum. Ketika permintaan penggunaan jaringan meningkat, biaya transaksi (gas fee) sering kali melonjak dan waktu konfirmasi melambat. Kondisi ini dapat menghambat adopsi massal dan fungsionalitas aplikasi terdesentralisasi (DApps). Untuk mengatasi hambatan ini, berbagai solusi skalabilitas telah dikembangkan. Dua pendekatan utama yang sering dibahas adalah solusi off-chain (di luar rantai utama) dan solusi on-chain (di rantai utama). Di antara solusi off-chain atau yang beroperasi di luar rantai utama, sidechain dan Layer-2 adalah konsep yang sering muncul, namun keduanya memiliki perbedaan arsitektur dan implikasi keamanan yang signifikan.

Mengapa Solusi Skalabilitas Blockchain Penting?

Jaringan blockchain, terutama yang menggunakan mekanisme konsensus seperti Proof-of-Work (PoW) atau Proof-of-Stake (PoS) dengan set validator yang besar, dirancang untuk mencapai desentralisasi dan keamanan tingkat tinggi. Namun, desain ini seringkali mengorbankan throughput transaksi. Ambil contoh Ethereum, blockchain Layer 1 terpopuler untuk DApps. Meskipun aman dan terdesentralisasi, kapasitasnya terbatas, hanya mampu memproses sekitar 15-30 transaksi per detik (TPS) dalam kondisi normal. Ketika aktivitas on-chain meningkat, seperti selama lonjakan minat terhadap NFT atau DeFi, jaringan menjadi padat. Akibatnya, biaya transaksi melonjak drastis dan pengguna harus menunggu lebih lama untuk konfirmasi transaksi mereka. Situasi ini menciptakan pengalaman pengguna yang buruk dan membatasi jenis aplikasi yang dapat dibangun secara efektif di atas blockchain utama tersebut.

Solusi skalabilitas bertujuan untuk meningkatkan kapasitas transaksi blockchain tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan secara fundamental (meskipun ada kompromi pada tingkat yang berbeda). Solusi ini memungkinkan jaringan untuk menangani jutaan, bahkan miliaran, pengguna dan transaksi setiap hari. Sidechain muncul sebagai salah satu cara untuk memindahkan beban komputasi dan transaksi dari blockchain utama ke rantai terpisah, sehingga mengurangi kemacetan dan biaya di Layer 1 sambil tetap mempertahankan konektivitas dengan aset yang ada di rantai utama.

Apa Itu Sidechain Blockchain? Definisi dan Konsep Dasar

Definisi paling mendasar, apa itu sidechain? Sidechain adalah blockchain independen yang berjalan secara paralel dengan blockchain utama (sering disebut 'mainchain'). Berbeda dengan solusi yang beroperasi langsung di atas atau di dalam blockchain utama, sidechain memiliki mekanisme konsensusnya sendiri, set validatornya sendiri, dan struktur bloknya sendiri. Ini berarti bahwa sidechain beroperasi dengan aturan dan parameter yang mungkin berbeda dari mainchain, memberikan fleksibilitas dalam hal kecepatan transaksi, biaya, dan jenis fungsionalitas yang dapat didukung.

Koneksi antara sidechain dan mainchain dibangun melalui mekanisme yang disebut 'jembatan' (bridge) atau 'two-way peg'. Jembatan ini memungkinkan aset (seperti token atau koin) untuk ditransfer bolak-balik antara mainchain dan sidechain. Mekanisme ini pada dasarnya melibatkan penguncian aset di satu rantai dan 'pencetakan' (minting) representasi aset tersebut di rantai lainnya, dan sebaliknya saat aset dipindahkan kembali.

Penting untuk dicatat perbedaan mendasar antara sidechain dan solusi Layer-2. Sementara solusi Layer-2 seperti Rollups (Optimistic Rollups, ZK-Rollups) atau Plasma dirancang untuk beroperasi di atas blockchain utama dan mewarisi sebagian besar keamanan dari mainchain dengan mempublikasikan data atau bukti transaksi kembali ke Layer 1, sidechain tidak mewarisi keamanan dari blockchain utama. Keamanan sidechain sepenuhnya bergantung pada mekanisme konsensus dan validator yang mengamankannya. Ini adalah perbedaan krusial yang memiliki implikasi besar terhadap tingkat kepercayaan yang dapat diberikan pada sidechain.

Konsep sidechain blockchain menawarkan model skalabilitas horizontal, yaitu menambah kapasitas pemrosesan dengan menambahkan rantai baru di samping rantai utama, bukan dengan meningkatkan kapasitas rantai utama itu sendiri (skalabilitas vertikal) atau memproses transaksi secara off-chain lalu menyimpulkan hasilnya on-chain (solusi Layer-2). Fleksibilitas ini memungkinkan sidechain untuk bereksperimen dengan berbagai algoritma konsensus atau fitur baru tanpa memengaruhi stabilitas atau keamanan mainchain.

Arsitektur dan Mekanisme Cara Kerja Sidechain

Arsitektur sidechain melibatkan setidaknya dua blockchain: mainchain (misalnya, Ethereum) dan sidechain itu sendiri. Kunci dari cara kerja sidechain terletak pada mekanisme yang memungkinkan transfer aset antara kedua rantai ini. Mekanisme ini dikenal sebagai jembatan blockchain atau two way peg.

Mekanisme two way peg terdiri dari dua proses utama:

1. Peg-in (Mentransfer dari Mainchain ke Sidechain):
   • Seorang pengguna ingin menggunakan aset mereka (misalnya, ETH) di sidechain.
   • Pengguna mengirimkan jumlah ETH yang diinginkan ke alamat khusus di mainchain. Alamat ini dikelola oleh set validator atau kustodian sidechain (tergantung desain jembatan).
   • Aset tersebut kemudian 'dikunci' (locked) di mainchain. Ini berarti aset tersebut tidak dapat dipindahkan atau dibelanjakan di mainchain selama terkunci.
   • Setelah transaksi penguncian di mainchain dikonfirmasi, validator atau sistem di sidechain akan 'mencetak' (mint) jumlah aset yang setara dalam bentuk token representatif di sidechain. Token ini biasanya memiliki nama yang serupa atau terkait (misalnya, wETH atau versi ETH di sidechain).
   • Pengguna sekarang memiliki token representatif tersebut di sidechain dan dapat menggunakannya untuk transaksi, interaksi DApps, dll., di lingkungan sidechain yang seringkali lebih cepat dan murah.
2. Peg-out (Mentransfer dari Sidechain ke Mainchain):
   • Seorang pengguna ingin memindahkan aset representatif mereka dari sidechain kembali ke mainchain.
   • Pengguna mengirimkan token representatif di sidechain ke alamat 'pembakaran' (burning) di sidechain.
   • Token tersebut kemudian 'dibakar' (destroyed) di sidechain, membuatnya tidak dapat digunakan lagi di sana.
   • Bukti bahwa aset tersebut telah dibakar di sidechain diteruskan kembali ke mainchain melalui jembatan.
   • Validator atau sistem kustodian di mainchain memverifikasi bukti pembakaran tersebut.
   • Setelah verifikasi berhasil, jumlah aset asli yang terkunci di mainchain 'dilepaskan' (released) ke alamat pengguna di mainchain.
   • Pengguna sekarang memiliki aset asli mereka kembali di mainchain.

Mekanisme sidechain ini, terutama jembatan dua arah, adalah komponen yang paling kompleks dan seringkali menjadi titik potensi kerentanan. Desain jembatan sangat bervariasi antar sidechain. Beberapa menggunakan set validator terdesentralisasi untuk mengelola proses penguncian/pelepasan, sementara yang lain mungkin menggunakan model federasi dengan sekelompok kecil entitas yang dipercaya. Keamanan jembatan ini sangat penting, karena kerentanannya dapat memungkinkan aset dicuri atau dibuat secara curang.

Arsitektur sidechain yang independen memungkinkan mereka memiliki VM (Virtual Machine) yang berbeda dari mainchain (misalnya, sidechain Bitcoin dapat memiliki VM seperti Ethereum untuk mendukung smart contract) atau bahkan mekanisme konsensus yang sama sekali berbeda (misalnya, DPoS atau PoA), yang mana ini akan memengaruhi performa dan karakteristik keamanan sidechain.

Model Keamanan Sidechain: Berbeda dari Blockchain Utama

Ini adalah poin paling kritis dalam memahami sidechain dan perbedaan sidechain dan layer 2. Seperti yang telah ditekankan, keamanan sidechain TIDAK secara inheren mewarisi keamanan penuh dari blockchain utama. Keamanan sidechain bergantung pada validator dan mekanisme konsensus sidechain itu sendiri.

Misalnya, sidechain yang menggunakan Proof-of-Stake (PoS) dengan set validatornya sendiri, keamanannya bergantung pada jumlah nilai yang di-stake oleh validator tersebut dan mekanisme sanksi (slashing) untuk perilaku jahat. Jika set validator sidechain lebih kecil atau nilai total yang di-stake lebih rendah dibandingkan mainchain, sidechain tersebut bisa menjadi lebih rentan terhadap serangan. Serangan 51% pada sidechain PoS, di mana penyerang mengontrol lebih dari 50% total stake validator, dapat memungkinkan mereka untuk memanipulasi transaksi di sidechain, menggandakan pengeluaran (double spend) aset di sidechain, atau bahkan memengaruhi operasi jembatan.

Implikasi dari model keamanan sidechain yang independen ini sangat signifikan. Jika sidechain diretas atau validatornya berkonspirasi, aset yang terkunci di mainchain untuk direpresentasikan di sidechain tidak serta merta aman hanya karena mainchain itu sendiri aman. Keamanan aset tersebut di mainchain seringkali bergantung pada validator sidechain yang mengelola proses pelepasan (peg-out). Sebaliknya, solusi Layer 2 seperti ZK-Rollups memposting bukti validitas komputasi ke mainchain, dan aset di Layer 2 diamankan oleh kontrak pintar di Layer 1, yang mengandalkan keamanan penuh dari mainchain itu sendiri.

Dalam perbandingan keamanan sidechain vs keamanan Layer 2, Layer 2 umumnya menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi yang diwariskan dari Layer 1. Rollups, misalnya, menyimpan data transaksi atau bukti validitas di Layer 1, memastikan bahwa pengguna dapat menarik aset mereka kembali ke Layer 1 bahkan jika operator Layer 2 berhenti berfungsi. Sidechain, karena independensinya, tidak memiliki jaminan keamanan Layer 1 ini.

Oleh karena itu, tingkat kepercayaan dan jaminan keamanan pada sidechain sangat bergantung pada kekuatan set validator sidechain, desentralisasi mereka, dan ketahanan mekanisme konsensus yang digunakan.

Perbedaan Kunci: Sidechain vs Layer 2 Blockchain

Memahami perbedaan sidechain dan layer 2 sangat penting untuk menilai solusi skalabilitas mana yang paling sesuai untuk kasus penggunaan tertentu. Meskipun keduanya bertujuan untuk meningkatkan throughput dan mengurangi biaya, pendekatan arsitektural dan model keamanannya sangat berbeda.

Berikut adalah perbandingan langsung:

• Model Keamanan:
  • Sidechain: Memiliki model keamanan independen, bergantung pada validator dan mekanisme konsensusnya sendiri. Keamanan TIDAK diwariskan dari mainchain.
  • Layer 2: Keamanan diwariskan dari mainchain (Layer 1). Mereka memanfaatkan keamanan kuat Layer 1 untuk memvalidasi atau menyelesaikan transaksi yang diproses off-chain. Contohnya, Rollups memposting data transaksi atau bukti validitas ke Layer 1.
• Arsitektur dan Ketergantungan pada Mainchain:
  • Sidechain: Beroperasi sebagai blockchain terpisah, paralel dengan mainchain. Ketergantungan utama pada mainchain adalah melalui jembatan (two-way peg) untuk transfer aset. Sidechain dapat memiliki aturan dan VM yang sangat berbeda.
  • Layer 2: Dibangun di atas Layer 1. Mereka menggunakan Layer 1 sebagai lapisan penyelesaian (settlement layer) atau lapisan ketersediaan data (data availability layer). Operasi Layer 2 sangat bergantung pada keberadaan dan keamanan Layer 1.
• Kasus Penggunaan Tipikal:
  • Sidechain: Seringkali digunakan untuk menyediakan lingkungan yang lebih fleksibel dengan biaya rendah dan throughput tinggi untuk berbagai jenis DApps, game, atau eksperimen teknis, termasuk yang mungkin tidak kompatibel secara native dengan VM Layer 1. Mereka dapat berfungsi sebagai 'zona ekonomi' terpisah yang terhubung ke ekosistem yang lebih luas.
  • Layer 2: Biasanya dioptimalkan untuk kasus penggunaan spesifik seperti pembayaran (misalnya, Lightning Network untuk Bitcoin, atau ZK-Rollups untuk token transfer), atau komputasi smart contract yang lebih kompleks (misalnya, Optimistic/ZK-Rollups untuk DApps Ethereum), dengan fokus kuat pada peningkatan skalabilitas sambil mempertahankan keamanan Layer 1.
• Kemampuan Pengembalian Dana (Withdrawal):
  • Sidechain: Proses penarikan dana (peg-out) bergantung pada fungsi jembatan sidechain dan set validatornya. Jika jembatan atau validator mengalami masalah, penarikan dana bisa tertunda atau terhambat.
  • Layer 2 (khususnya Rollups): Dirancang agar pengguna selalu dapat menarik dana mereka kembali ke Layer 1, bahkan jika operator Layer 2 bertindak jahat atau offline, dengan menggunakan data yang dipublikasikan di Layer 1 dan mekanisme pembuktian.

Dalam konteks yang lebih luas dari perbedaan layer 1 layer 2 sidechain: Layer 1 adalah fondasi blockchain utama. Layer 2 adalah solusi yang dibangun di atas Layer 1 untuk menskalakannya, sangat bergantung dan mewarisi keamanannya. Sidechain adalah blockchain terpisah yang berjalan di samping Layer 1, terhubung melalui jembatan, dengan keamanan independen.

Contoh Populer: Polygon PoS Sidechain

Salah satu contoh apa itu sidechain yang paling dikenal dan banyak digunakan dalam ekosistem Ethereum adalah Polygon PoS sidechain (sebelumnya dikenal sebagai Matic Network). Meskipun Polygon telah berkembang menjadi platform skalabilitas multi-chain yang mencakup solusi Layer 2 seperti zkEVM, jaringan utamanya, Polygon PoS, secara arsitektural paling akurat digambarkan sebagai sidechain Ethereum.

Polygon PoS sidechain beroperasi secara paralel dengan Ethereum mainnet. Jaringan ini menggunakan mekanisme konsensus Proof-of-Stake dengan set validatornya sendiri yang relatif besar (saat artikel ini ditulis, jumlah validator bisa mencapai 100+). Validasi blok di Polygon PoS dilakukan oleh validator ini, dan transaksi diproses jauh lebih cepat dan murah dibandingkan di Ethereum mainnet.

Koneksi antara Polygon PoS dan Ethereum dilakukan melalui Jembatan PoS Polygon (Polygon PoS Bridge), sebuah jembatan dua arah. Pengguna dapat 'menjembatani' (bridge) aset dari Ethereum ke Polygon PoS (peg-in) dengan mengunci token di kontrak pintar di Ethereum mainnet, yang kemudian memberitahu jaringan Polygon untuk mencetak representasi token tersebut. Sebaliknya, aset dapat dipindahkan kembali dari Polygon PoS ke Ethereum (peg-out) dengan membakar token di Polygon dan memverifikasi bukti pembakaran tersebut di Ethereum untuk melepaskan token yang terkunci di mainnet.

Meskipun sering dikelompokkan bersama solusi Layer 2 dalam diskusi tentang skalabilitas Ethereum, alasan mengapa Polygon PoS lebih tepat disebut sidechain adalah karena:

1. Ia memiliki mekanisme konsensus PoS-nya sendiri dengan set validator terpisah.
2. Keamanannya bergantung pada set validator tersebut, bukan sepenuhnya diwariskan dari keamanan Ethereum mainnet melalui publikasi data transaksi yang ketat atau bukti kriptografi ke Layer 1 (seperti yang dilakukan Rollups). Validator Polygon PoS kadang-kadang harus memposting checkpoint ke Ethereum, tetapi ini lebih berfungsi sebagai titik sinkronisasi dan finalitas parsial, bukan mekanisme keamanan inheren seperti Rollups.

Keberhasilan Polygon PoS sebagai polygon pos sidechain menunjukkan bagaimana sidechain dapat menjadi solusi yang efektif untuk menyediakan throughput tinggi dan biaya rendah, menjadikannya populer untuk DApps yang membutuhkan interaksi cepat dan sering, seperti game dan aplikasi DeFi tertentu.

Jenis Sidechain Lainnya

Selain model sidechain yang didesain dengan desentralisasi validator yang cukup, ada juga variasi lain dari jenis sidechain. Salah satu yang populer adalah Federated Sidechains. Dalam model ini, jembatan dua arah (two-way peg) dikelola oleh sekelompok kecil entitas yang dipercaya (federasi). Proses penguncian dan pelepasan aset memerlukan persetujuan mayoritas dari anggota federasi ini. Contoh awal dari konsep sidechain, seperti yang diusulkan oleh Blockstream dengan Liquid Network (sidechain Bitcoin), menggunakan model federasi. Meskipun menawarkan kecepatan dan efisiensi, model federasi memiliki tingkat sentralisasi yang lebih tinggi dibandingkan sidechain dengan set validator yang lebih besar dan terdesentralisasi atau Layer 2 yang mengandalkan keamanan mainnet.

Kelebihan dan Kekurangan Sidechain sebagai Solusi Skalabilitas

Sebagai salah satu pendekatan untuk solusi skalabilitas blockchain, sidechain memiliki serangkaian kelebihan dan kekurangan:

Kelebihan:

• Skalabilitas Tinggi: Karena beroperasi sebagai blockchain independen dengan mekanisme konsensusnya sendiri, sidechain dapat dirancang untuk memiliki throughput transaksi yang jauh lebih tinggi dan waktu blok yang lebih cepat dibandingkan mainchain.
• Biaya Transaksi Rendah: Dengan kapasitas yang lebih besar, kemacetan jaringan di sidechain cenderung lebih rendah, menghasilkan biaya transaksi yang jauh lebih murah dibandingkan di mainchain.
• Fleksibilitas DApps: Sidechain menawarkan lingkungan yang fleksibel bagi developer. Mereka dapat mengimplementasikan fitur, mekanisme konsensus, atau bahkan mesin virtual yang berbeda dari mainchain tanpa perlu melakukan hard fork di mainchain. Ini memungkinkan inovasi dan eksperimen.
• Mengurangi Beban pada Mainchain: Dengan memindahkan sebagian besar transaksi dan komputasi ke sidechain, beban pada mainchain berkurang secara signifikan, membantu mainchain untuk tetap fokus pada keamanan dan desentralisasi sebagai lapisan penyelesaian utama.

Kekurangan:

• Keamanan yang Terpisah (Tidak Mewarisi Mainchain): Ini adalah kekurangan paling fundamental. Keamanan sidechain bergantung pada validator dan mekanisme konsensusnya sendiri. Jika set validator sidechain tidak cukup terdesentralisasi atau nilai stake rendah, sidechain bisa lebih rentan terhadap serangan dibandingkan mainchain atau solusi Layer 2 yang mewarisi keamanan mainchain.
• Risiko pada Jembatan (Bridge Risks): Jembatan dua arah (two-way peg) yang menghubungkan sidechain ke mainchain adalah komponen kritis dan seringkali kompleks. Kerentanan pada jembatan, apakah itu bug dalam kode kontrak pintar atau kompromi pada set validator/kustodian yang mengelolanya, dapat menyebabkan aset pengguna hilang atau dicuri. Beberapa insiden peretasan besar di ruang blockchain terjadi pada jembatan antar-rantai.
• Potensi Sentralisasi: Beberapa desain sidechain, terutama model federasi atau yang memiliki set validator yang relatif kecil, mungkin memiliki tingkat sentralisasi yang lebih tinggi dibandingkan mainchain yang terdesentralisasi secara global.
• Kebutuhan Infrastruktur Sendiri: Sebagai blockchain independen, sidechain memerlukan infrastruktur validator dan node-nya sendiri, yang menambah kompleksitas operasional dan biaya.

Kesimpulan: Peran Sidechain dalam Ekosistem Blockchain

Sidechain menawarkan pendekatan yang berbeda terhadap skalabilitas blockchain dibandingkan dengan solusi Layer 2. Dengan beroperasi sebagai blockchain independen yang terhubung ke mainchain melalui jembatan dua arah, sidechain memungkinkan pemrosesan transaksi yang cepat dan murah dengan fleksibilitas tinggi.

Namun, perbedaan paling signifikan dan krusial terletak pada model keamanannya. Tidak seperti Layer 2 yang umumnya mewarisi keamanan dari mainchain, keamanan sidechain bergantung sepenuhnya pada validator dan mekanisme konsensus yang mengamankannya. Ini berarti pengguna harus mengevaluasi dengan cermat tingkat keamanan sidechain tertentu sebelum menggunakannya, karena risikonya tidak sejalan dengan risiko mainchain.

Sidechain seperti Polygon PoS telah membuktikan diri sebagai solusi yang efektif untuk mendukung ekosistem DApps yang berkembang pesat dengan menyediakan lingkungan berbiaya rendah dan berkinerja tinggi. Mereka mengisi ceruk penting dalam lanskap solusi skalabilitas blockchain, menawarkan keseimbangan antara performa, biaya, dan desentralisasi (meskipun dengan kompromi pada aspek keamanan dibandingkan Layer 2 murni).

Memahami konsep apa itu sidechain, cara kerja sidechain, dan perbedaannya dengan perbedaan sidechain dan layer 2 adalah pengetahuan fundamental bagi siapa pun yang ingin mendalami dunia blockchain dan aset kripto. Dengan kompleksitas teknologi yang terus bertambah, memiliki pemahaman teknis yang kuat tentang berbagai solusi seperti sidechain, Layer 2, jembatan blockchain, dan model keamanan mereka sangat penting untuk membuat keputusan yang terinformasi.

Untuk mendalami lebih jauh tentang strategi investasi dan trading yang mempertimbangkan aspek fundamental, teknikal, dan bahkan teknologi di balik aset kripto seperti pemahaman tentang sidechain dan Layer 2, Anda bisa menemukan sumber belajar yang terstruktur. Jika Anda adalah individu yang ingin belajar investasi dan trading cryptocurrency secara serius, mulai dari pemula hingga yang ingin mendalami pengetahuan ke tingkat profesional, Akademi Crypto adalah platform edukasi online yang menyediakan kurikulum terstruktur untuk membantu Anda membangun pemahaman yang kuat dan menghindari spekulasi. Pelajari lebih lanjut tentang cara menjadi investor dan trader kripto yang mahir dengan mengikuti perkembangan terbaru dan analisis mendalam di Instagram Akademi Crypto.