Penambangan dan proof of work

Penambangan adalah cara Bitcoin memutuskan siapa yang menambahkan blok berikutnya, sekaligus cara bitcoin baru masuk ke peredaran. Para penambang bersaing dengan mengerahkan daya komputasi untuk teka-teki tebak-tebakan. Pelajaran ini menjelaskan teka-tekinya dan mengapa hal itu melindungi jaringan.

Pekerjaan penambang

Penambang mengumpulkan transaksi yang sedang menunggu ke dalam blok kandidat dan memeriksa bahwa semuanya mengikuti aturan. Jaringan tidak akan menerima blok itu sampai penambang memenangkan sebuah kompetisi.

Teka-tekinya

Penambang menambahkan sebuah angka, yang disebut nonce, ke blok lalu menghitung hash-nya. Aturannya, hash blok harus berada di bawah target yang ditetapkan jaringan. Hash tidak bisa ditebak, jadi tidak ada jalan pintas. Penambang mengganti angkanya dan mencoba lagi.

Di seluruh jaringan, mesin penambangan membuat ratusan triliun miliar tebakan seperti ini setiap detik. Penambang pertama yang menemukan hash yang valid menyiarkan bloknya, dan setiap node lain bisa memeriksanya dengan satu kali perhitungan. Sulit dibuat dan mudah diperiksa: itulah proof of work (bukti kerja).

Imbalannya

Penambang pemenang mendapat bitcoin yang baru tercipta ditambah biaya yang dibayar oleh transaksi di dalam blok. Hanya dengan cara ini bitcoin baru tercipta. Sejak April 2024 bagian yang baru tercipta adalah 3,125 bitcoin per blok, dan Pelajaran 5 membahas bagaimana jumlahnya menyusut.

Tingkat kesulitan menjaga jarak blok sepuluh menit

Jika lebih banyak penambang bergabung, blok akan mulai datang lebih cepat. Karena itu setiap 2.016 blok, sekitar dua minggu, jaringan menyesuaikan target agar rata-ratanya kembali ke sepuluh menit. Daya penambangan yang lebih besar membuat teka-teki lebih sulit. Itu tidak menciptakan lebih banyak bitcoin.

Mengapa ini mengamankan jaringan

Untuk menulis ulang sejarah, penyerang harus mengulang proof of work untuk blok yang diubahnya dan setiap blok sesudahnya. Lalu ia harus menyalip rantai yang jujur, yang membutuhkan daya komputasi lebih besar daripada gabungan seluruh jaringan lainnya. Ini sering disebut serangan 51%.

Di Bitcoin, biaya mesin dan listrik menjadi penangkalnya. Koin proof of work yang lebih kecil adalah sasaran yang lebih mudah: peneliti MIT telah mencatat lebih dari 40 penulisan ulang rantai yang dalam pada koin-koin itu sejak 2019.

Harganya: energi

Proof of work memang dirancang memakai banyak listrik, dan itulah kritik utamanya. Peneliti Cambridge memperkirakan penambangan Bitcoin memakai sekitar 120 terawatt-jam pada 2023, antara 0,2% dan 0,9% dari kebutuhan listrik dunia. Kini penambangan dilakukan dengan mesin khusus, biasanya di fasilitas besar, oleh penambang yang menggabungkan upaya (pool) dan berbagi imbalan.

Jaringan lain mengamankan diri dengan cara berbeda. Ethereum beralih ke metode bernama proof of stake pada September 2022, yang memangkas penggunaan energinya sekitar 99,95%. Pelajaran 8 membahasnya.