Crypto Gloss

Ethereum Beacon Chain: Spesifikasi Proof-of-Stake dan The Merge

Penulis Ryan, Danny; Drake, Justin; Buterin, Vitalik; Wang, Hsiao-Wei; Beekhuizen, Carl
Tahun 2020
Proyek Ethereum
Lisensi CC0
Sumber Resmi github.com/ethereum/consensus-specs
Disclaimer: Halaman ini merupakan ringkasan dan analisis edukatif dari whitepaper atau makalah teknis resmi. Konten ini disajikan untuk tujuan pendidikan semata dan bukan merupakan saran investasi atau keuangan. Selalu baca dokumen asli dan lakukan riset mandiri sebelum mengambil keputusan keuangan apa pun.

Spesifikasi konsensus Ethereum — dikembangkan 2018–2022 oleh Danny Ryan, Justin Drake, Vitalik Buterin, Hsiao-Wei Wang, dan lainnya — mendeskripsikan Beacon Chain Ethereum (diluncurkan 1 Desember 2020): rantai koordinasi proof-of-stake yang berjalan paralel dengan rantai eksekusi proof-of-work Ethereum, mengakumulasi 500.000+ deposito validator yang masing-masing menstake 32 ETH, sebelum The Merge pada 15 September 2022 menggabungkan lapisan konsensus Beacon Chain dengan lapisan eksekusi Ethereum — menghilangkan penambangan proof-of-work dan mengurangi konsumsi energi Ethereum sebesar ~99,95%.

Roadmap Ethereum 2.0

Ethereum diluncurkan pada 2015 dengan konsensus proof-of-work. Meskipun rencana awal untuk proof-of-stake (“Casper” direferensikan dalam whitepaper Ethereum asli), tantangan teknis dan koordinasi menunda transisi selama 7 tahun. Roadmap dikembangkan secara incremental:

  1. Fase 0 — Beacon Chain (Desember 2020): Luncurkan rantai PoS baru; validator membuktikan konsep; belum ada eksekusi kontrak
  2. Fase 1 — The Merge (September 2022): Hubungkan Beacon Chain ke lapisan eksekusi Ethereum; pensiunkan PoW
  3. Fase 1.5+ — Sharding: Tambahkan data sharding — diimplementasikan secara incremental via EIP-4844 dan danksharding

Casper FFG: Finalitas Deterministik

Casper the Friendly Finality Gadget (FFG) adalah mekanisme finalitas beacon chain:

  • Validator PoS memvoting checkpoint — ketinggian blok tertentu setiap epoch 32-blok (~6,4 menit)
  • Jika 2/3 validator membuktikan checkpoint yang sama, checkpoint menjadi justified
  • Jika dua checkpoint berturutan dijustifikasi, yang lebih lama menjadi finalized — tidak dapat dibalik

Casper FFG bertumpang tindih pada aturan fork choice LMD-GHOST, memberikan baik liveness (GHOST memilih kepala rantai secara real-time) maupun keamanan (Casper memfinalisasi checkpoint setelah ~12,8 menit).

Desain Validator: 32 ETH Deposit

Minimum staking 32 ETH dipilih dengan menyeimbangkan:

  • Terlalu tinggi: Memusatkan staking ke pihak kaya
  • Terlalu rendah: Terlalu banyak validator, membebani jaringan

32 ETH memungkinkan ~500.000 validator aktif dengan bandwidth jaringan yang dapat dikelola. Liquid staking (Lido, Rocket Pool) kemudian memungkinkan partisipasi dengan ETH lebih sedikit dari 32.

Slashing: Hukuman Perilaku Jahat

Validator di-slash (kehilangan minimum 1/32 stake, hingga 100% dalam serangan terkoordinasi) untuk:

  • Double voting: Menandatangani dua blok yang bertentangan pada ketinggian yang sama
  • Surround voting: Menandatangani checkpoint yang mengelilingi (atau dikelilingi oleh) checkpoint yang sebelumnya dijustifikasi

Dampak The Merge

Metrik Sebelum Merge (PoW) Setelah Merge (PoS)
Konsumsi energi ~112 TWh/tahun ~0,01 TWh/tahun
Issuance ETH/tahun ~4,6 juta ETH ~600.000 ETH
Recipient Penambang Validator staker

BLS Signatures dalam Beacon Chain

Beacon chain menggunakan tanda tangan BLS untuk efisiensi — ratusan ribu attestasi validator per epoch dapat diagregasi menjadi satu tanda tangan yang diverifikasi dalam satu operasi pairing. Tanpa BLS, overhead verifikasi tanda tangan akan menjadi tidak praktis (lihat: BLS Signatures Whitepaper).

Istilah Terkait

Referensi