Mikaylabinar.com– Penjelasan Byzantine Generals’ Problem Pada Bitcoin. Sejak kemunculan Bitcoin banyak para andal komputer yang kepincut dengan kecanggihannya
sehingga membuat ingin tau siapa aktor jenius dibalik mata uang virtual tersebut.
Satoshi Nakamoto, nama samaran dibalik pencipta Bitcoin berhasil memecahkan teka-teki Jenderal Bizantium (Byzantine Generals’ Problem)
yang selama tiga dekade membingungkan para ilmuwan komputer dan banyak yang menduga bahwa soal ini tidak akan mampu dipecahkan hingga kehadiran Bitcoin.
Berikut Penjelasan Byzantine Generals’ Problem
Apa itu Byzantine Generals’ Problem (BGP) ?
Byzantine Generals’ Problem (BGP) pertamakali diajukan oleh ilmuwan komputer Leslie Lamport, Robert Shostak, dan Marshall Pease pada tahun 1982,
berbentukteka-teki membentuk akidah dengan pihak yang saling tidak berhubungan dalam suatu jaringan komunikasi yang tidak dapat dipercayai.
Penjelasan Byzantine Generals’ Problem dapat dilihat dari Soal aslinya sebagaimana berikut ini:
“- Kita bayangkan terdapat beberapa divisi dari tentara Byzantium sedang berkemah diluar sebuah kota musuh, masing-masing divisi dikomandoi oleh seorang jenderal.
Para jenderal dapat berkomunikasi dengan satu sama lain cuma melalui kurir pesan. Setelah mengobeservasi musuh, mereka mesti memutuskan suatu rencana aksi.
Akan tetapi, beberapa jenderal mungkin adalah pengkhianat yang mencoba untuk mencegah jenderal yang loyal untuk membentuk sebuah kesepakatan.
Para jenderal mesti memiliki suatu algoritma yang memutuskan bahwa:
A. Semua jenderal yang loyal memutuskan planning agresi yang sama. Semua jenderal yang loyal akan melaksanakan apa yang diperintahkan oleh algoritma, namun para pengkhianat akan melakukan apa yang mereka kehendaki.
Algoritma tersebut harus memutuskan keadaan A terlepas dari apa yang dilaksanakan oleh pengkhianat.
Para jenderal yang loyal tidak hanya mesti mencapai kesepakatan, namun harus menyetujui sebuah rencana yang masuk logika.
Oleh alasannya itu, kita juga ingin menentukan bahwa;
B. Sejumlah kecil pengkhianat tidak menjadikan jenderal yang loyal untuk menyepakati planning yang jelek – “
BGP perpanjangan dari Two Generals’ Problem (TGP)
BGP sebetulnya ialah perpanjangan dari Two Generals’ Problem yang pertamakali dikemukakan oleh A. Akkoyunlu, K. Ekanadham, dan R.V Huber tahun 1975
dalam artikelnya yang berjudul “Some constraints and trade-offs in the design of network communications”
atau dalam bahasa Indonesia berjudul “Beberapa hambatan dan pertukaran dalam desain jaringan komunikasi”
Two Generals’ Problem berisi wacana dua pasukan serdadu yang ingin menyerang suatu kota dan menjarah kekayaan didalamnya.
Kota yang memiliki benteng tersebut terletak disebuah lembah diantara dua bukit dan mampu ditaklukkan jikalau dua pasukan menyerang secara serempak.
Para jenderal menetapkan untuk berkomunikasi perihal waktu penyerangan sehabis mereka mempunyai peluang untuk memeriksa kota tersebut dan pasukan mereka telah siap di dua bukit yang berseberangan
Setelah para jenderal datang diposisinya, satu-satunya cara untuk berkomunikasi yaitu mengantarkan seorang kurir melalui lembah yang berisiko kena tangkap atau beliau berkhianat mengirimkan suatu pesan yang artifisial.
Masalah dari dua jenderal tersebut yakni mereka butuh untuk menginformasikan waktu dari serangan secara berbarengan dengan mengantarkan seorang kurir pesan melalui lembah yang tidak kondusif
Cerita diatas ialah citra dari masalah jaringan tata cara komputer kalau berita penting sedang dikirimkan antar komputer.
Setiap komputer dalam jaringan ialah citra jenderal dalam scenario tersebut.
Satu-satunya cara komputer untuk berkomunikasi antar komputer adalah lewat jaring keuntungan-laba yang tidak aman dari kabel telpon, fiber optic, atau bahkan satelit yang kita sebut selaku internet
Internet yaitu jaringan komputer yang tidak kondusif, ini adalah lembah yang harus dilalui setiap pesan. Internet dalam Two Generals’ Problem ialah lembah yang harus dilalui oleh kurir pesan.
Setiap komputer memerlukan cara untuk menentukan pesan yang diterima yakni benar dan sah.
Perlu dikenali sebagaimana yang diungkapkan oleh NSA (National Security Agency) bahwa pesan yang dikirimkan melalui internet mampu dihalangi dan ini menjadi problem pada saat mengirim pesan yang berguna
Masalah yang mesti terselesaikan adalah bagaimana mengomunikasikan pesan biar kedua jenderal ini mampu setuju untuk melancarkan serangan diwaktu yang serentak.
Sesudah jenderal pertama mengirimkan kurir pesan, beliau tidak tahu bila kurirnya sukses atau gagal melewati lembah.
Dan jenderal yang mendapatkan pesanpun tidak mampu memastikan apakah pesan yang diterimanya itu orisinil dan sah atau tipuan dari kurir imitasi.
Melewati lembah memiliki risiko ditangkap atau berkhianat. Solusi dengan mengantarbanyak kurir bukanlah hal yang sempurna
alasannya adalah tidak ada jaminan bahwa kurir yang hingga membawa pesan yang tepat
dan tidak ada jaminan bagi jenderal untuk mengetahui bahwa kurir yang menyampaikan pesan bukanlah pengkhianat. Jika salah satu jenderal ragu maka serangan akan gagal
Hal ini menjadi problem yang dihadapi ilmuwan komputer sejak tahun 1975 bahkan dipercaya kasus Two Generals’s Problem tidak mungkin mampu tertuntaskan.
Bidang ilmu komputer menerima kesimpulan ini selaku fakta, sampai kedatangan Satoshi Nakamoto yang dapat memecahkannya
Bagaimana BGP mampu teratasi di Bitcoin?
Permasalahan BGP yang selama ini dianggap tidak mungkin tertuntaskan dapat teratasi dalam Bitcoin.
Sebuah solusi BGP memerlukan beberapa cara yang melakukan pekerjaan bersamaan, sebuah tata cara untuk melindungi isi suatu pesan, sebuah cara untuk meminimalkan jumlah pesan yang dikirim, suatu cara untuk mendeteksi pesan imitasi dan beberapa cara untuk mengeluarkan uang semua hal tersebut
Bitcoin menyelesaikan BGP dengan mengenkripsi pesan, menentukan suatu ongkos untuk mengonversi pesan, menyediakan sebuah cara untuk melakukan verifikasi pesan tersebut dikonversi secara sah, dan menyediakan insentif bagi para ‘’jenderal’ yang jujur.
Ketika sebuah pesan dibuat, arahan acara bitcoin menggunakan teknik kriptografi untuk mengganti suatu pesan dalam ukuran apapun kedalam 64 bit, hal ini dinamakan algoritma SHA-256 untuk Secure Hash Algorithm.
Dengan memakai algoritma ini, suatu pesan yang panjangnya berisikan dua paragraph atau lebih akan dikerucutkan menjadi 64 aksara alfanumerik acak,
dan begitupun dengan sebuah pesan yang panjangnya hanya dua kalimat akan diubah menjadi deret huruf acak dan angka 64 bit.
Setelah pesan diubah, maka pesan tersebut tidak diketahui lagi dan mampu dibaca hanya dengan mengkonversinya memakai persamaan matematika yang rumit
Kode Bitcoin menerangkan bahwa soal persamaan mesti bisa tertuntaskan komputer tercepat dalam sepuluh menit,
dan setiap dua ahad arahan tersebut menyetel ulang tingkat kesulitannya sehingga waktu rata-rata untuk menuntaskan yakni tetap sepuluh menit.
Daya komputasi dan energy yang diperlukan untuk menyelesaikan soal matematika menjadi beban untuk mengantarkan pesan artifisial.
Dengan protocol Bitcoin, seorang jenderal curang yang ingin mengirimkan pesan artifisial, ia akan harus membayar komputer yang cepat dan listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikannya
Jika seorang jenderal ingin mengantarkan pesan imitasi tanpa melaksanakan pekerjaan menyelesaikan soal persamaan,
maka jenderal lain hanya mesti menyaksikan pada berapa banyak daya komputasi yang dihabiskan oleh jenderal pengkhianat.
Jika jumlahnya kecil atau tidak menggunakan daya komputasi sama sekali, maka jenderal tersebut mampu pribadi mengasumsikan pesan tersebut palsu
Baca juga: Memahami Cryptocurrency dan cara kerjanya
Sebagai bukti verifikasi sebuah pesan itu benar dan sah maka para jenderal harus memperlihatkan bukti
yang menyatakan bahwa perlu waktu 10 menit untuk menyelesaikan soal persamaan tersebut dengan melihat total jumlah daya komputasi dalam jaringan.
Jika total jaringan membutuhkan waktu 10 menit untuk menuntaskan soal matematika maka para jenderal mampu mengasumsikan pesan yang disiarkan telah dikonversi secara sah.
Bitcoin memerlukan enam jenderal untuk mengonfirmasi bahwa mereka sudah mendapatkan pesan yang sama, dengan bukti ini maka para jenderal mampu percaya bahwa pesan yang disiarkan valid.
Protocol Bitcoin menyediakan insentif untuk jenderal yang jujur dikarenakan telah menjadi yang pertama mengonversi pesan secara sah.
Jenderal pertama yang menuntaskan soal ini dan menyiarkan pesan valid ke jaringan mendapatkan kompensasi dalam bentuk sebuah mata duit.
Mata uang dari solusi ini disebut bitcoin dan mewakili sepotong isu yang sah.
Setiap bitcoin di jaringan bersifat transparan dan dicatat dalam buku kas besar yang disebut Distributed Ledger Technology atau yang dikenal Blockchain dari dikala beliau muncul sehingga susah sekali untuk mampu dipalsukan.
Bitcoin memakai ilmu kriptografi dan denah bukti kerja (proof of work) untuk menuntaskan BGP
Solusi Bitcoin atas BGP yakni mengganti komunikasi dengan komputasi. Untuk menuntaskan BGP Bitcoin mengantarkan pesan terhadap seluruh jenderal secara simultan.
Ketika semua jenderal mendapatkan pesan tersebut mereka mulai bekerja untuk menyelesaikan soal matematika didalamnya.
Pihak pertama yang menuntaskan soal tersebut akan memberitakan jawabannya terhadap jenderal lainnya.
Ketika jenderal lain juga telah menuntaskan soal tersebut, mereka dapat melakukan verifikasi bahwa jawabannya adalah sama dan membandingkan satu sama lain.
Daya komputasi yang dipakai untuk menuntaskan duduk perkara itu adalah bukti bahwa para jenderal memang melakukan soal tersebut alias bukti kerja (proof of work).
Ketika ada jenderal yang memberitakan pesan palsu maka jenderal lain tidak akan menerima balasan yang sama dengan yang disiarkan oleh si jenderal pengkhianat itu.
—
Referensi:
Brian Kelly ,2018. The Bitcoin Big Bang. Elex Media Komputindo, Jakarta
Sumber mesti di isi