MultiversX (Elrond): Adaptive State Sharding dengan SPoS dan BLS Multisignatur

Penulis Mincu, Beniamin; Mincu, Lucian; Todea, Lucian; et al. (Tim Elrond)
Tahun 2019
Proyek MultiversX (sebelumnya Elrond)
Lisensi GPL-3.0
Sumber Resmi Elrond_WP_v1.1.pdf
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.

Elrond — berganti nama menjadi MultiversX pada November 2022 — adalah blockchain smart contract yang di-shard, dideskripsikan dalam whitepaper 2019 oleh Beniamin Mincu, Lucian Mincu, Lucian Todea, dan tim Elrond. Whitepaper memperkenalkan Adaptive State Sharding: teknik sharding yang secara bersamaan men-shard lapisan jaringan, lapisan pemrosesan transaksi, dan lapisan penyimpanan state, memungkinkan scaling throughput linear saat shard ditambahkan. Mekanisme konsensusnya adalah Secure Proof of Stake (SPoS): validator dipilih dari pool validator masing-masing shard menggunakan sumber randomness, kemudian menggunakan agregasi BLS multisignatur untuk menandatangani blok dengan satu tanda tangan kompak.

Konteks dan Latar Belakang

Elrond didirikan 2017 dan melakukan IEO di Binance Launchpad Juli 2019, mengumpulkan $3,25M. Mainnet diluncurkan Juni 2020. Klaim throughput: ~15.000 TPS di testnet dengan 3 shard. Rebranding: Elrond berganti nama menjadi MultiversX pada November 2022, dengan token native tetap bernama EGLD.

Adaptive State Sharding

Sharding Elrond disebut “adaptif” karena jumlah shard menyesuaikan secara dinamis berdasarkan beban jaringan:

Lapisan Apa yang Di-shard Tujuan
Network sharding Validator mana yang berkomunikasi P2P Kurangi bandwidth jaringan per validator
Transaction sharding Shard mana yang memproses transaksi Eksekusi transaksi paralel
State sharding Shard mana yang menyimpan state akun Kurangi footprint memori per node

Meta Chain

Chain khusus non-pemrosesan — Meta Chain — mengkoordinasikan state root shard, penugasan validator set, dan koordinasi lintas-shard. Meta Chain tidak memproses transaksi pengguna; ia adalah lapisan konsensus untuk aktivitas shard.

Transaksi Lintas-Shard

Ketika transaksi menyentuh akun di dua shard berbeda:

  1. Shard 1 mendebit saldo Alice dan membuat receipt transaksi lintas-shard
  2. Receipt diteruskan ke Shard 2 di siklus blok berikutnya
  3. Shard 2 mengkredit saldo Bob

Transaksi lintas-shard memerlukan 2 siklus blok (~12 detik dengan blok 6 detik).

Secure Proof of Stake (SPoS)

Pemilihan Validator

  • Validator dipilih secara acak untuk setiap blok menggunakan sumber randomness yang berasal dari tanda tangan blok sebelumnya
  • Pemilihan dibobotkan oleh stake tetapi menggunakan ketidakpastian seperti-VRF untuk mencegah validator mengetahui mereka akan dipilih sampai momen terakhir (mencegah serangan yang ditargetkan)
  • Validator ditugaskan ulang ke shard berbeda secara berkala untuk mencegah kolusi

BLS Multisignatur

Validator yang dipilih menandatangani setiap blok bersama menggunakan agregasi BLS:

  • Setiap validator menandatangani secara independen; tanda tangan diagregasi menjadi satu tanda tangan BLS tunggal
  • Tanda tangan teragregasi memverifikasi persetujuan semua penandatangan secara bersamaan dengan satu operasi pairing
  • ~100× lebih kompak dari n tanda tangan ECDSA individual

Validitas blok: ≥2/3 + 1 dari validator shard yang dipilih harus menandatangani.

Virtual Machine: WASM dan EVM

  • MultiversX VM (WASM-based): Kontrak dikompilasi ke WebAssembly. Bahasa utama: Rust. Kontrak WASM lebih efisien dari bytecode EVM untuk komputasi CPU-bound.
  • Dukungan EVM: MultiversX menambahkan kompatibilitas EVM untuk memungkinkan kontrak Solidity dideploy tanpa modifikasi.

Catatan Realistis

  • MultiversX mengimplementasikan full adaptive state sharding di mainnet — pencapaian nyata.
  • Ekosistem DeFi terbatas: Meskipun kecanggihan teknis, ekosistem DeFi MultiversX tetap jauh lebih kecil dari Ethereum, Solana, atau BNB Chain.
  • Kompleksitas lintas-shard: Membangun aplikasi yang mencakup shard memerlukan penanganan eksplisit delay 2-blok — banyak developer lebih memilih lingkungan non-shard yang lebih sederhana.
  • Kebingungan rebranding: Rebranding Elrond → MultiversX (akhir 2022) bertepatan dengan kolaps FTX, mengurangi visibilitas.

Istilah Terkait

Referensi

  • Mincu, B. et al. (2019). Elrond: A Highly Scalable Public Blockchain via Adaptive State Sharding. Elrond_WP_v1.1.pdf