Dari Dilema Desentralisasi ke Terobosan: Bagaimana Ethereum Mengubah Skalabilitas dengan Teknologi Zero-Knowledge

Komunitas blockchain telah lama bergulat dengan kenyataan yang tidak nyaman: arsitektur dasar jaringan terdesentralisasi menciptakan trade-off yang melekat. Seperti yang pernah dirumuskan Vitalik Buterin, “trilemma blockchain” menangkap tantangan ini—mencapai keamanan, skalabilitas, dan desentralisasi secara bersamaan tampaknya secara matematis tidak mungkin. Namun visi skalabilitas terbaru Ethereum menunjukkan bahwa kepercayaan lama ini mungkin akhirnya akan dibalik.

Masalah Inti: Mengapa Skalabilitas Tradisional Gagal

Komitmen Ethereum terhadap desentralisasi membedakannya dari pesaing. Berbeda dengan rantai berkinerja tinggi tertentu yang mengandalkan infrastruktur server terpusat, Ethereum memelihara filosofi yang berbeda: jaringan harus tetap dapat diakses oleh siapa saja. Seorang pengguna dapat menjalankan node penuh di perangkat keras kelas konsumen seperti Raspberry Pi, dan saat ini, lebih dari 15.000 hingga 16.000 node publik memvalidasi transaksi di seluruh ekosistem.

Pilihan arsitektur ini datang dengan biaya yang signifikan. Setiap validator harus secara independen mengeksekusi dan menghitung ulang setiap transaksi di jaringan—proses yang setara dengan setiap peserta dalam organisasi besar secara manual menghitung ulang seluruh spreadsheet setiap kali satu sel berubah. Hasilnya adalah batas throughput: Ethereum saat ini memproses sekitar 18 hingga 20 transaksi per detik, sementara rantai lain yang mengklaim kinerja lebih tinggi mencapainya melalui sentralisasi daripada inovasi.

Uma Roy, salah satu pendiri Succinct Labs yang merupakan pelopor ZK, menggambarkan kendala mendasar ini: “Desain Ethereum memprioritaskan memungkinkan siapa saja mengikuti kecepatan jaringan dengan mengeksekusi ulang semua transaksi. Batas ini tidak dapat diperluas secara sembarangan ketika setiap transaksi membutuhkan seseorang untuk menghitung ulang perubahan statusnya dari awal.”

Zero-Knowledge Proofs: Memecahkan Segitiga Mustahil

Terobosan terletak pada pendekatan yang kontraintuitif: alih-alih mengharuskan setiap validator menghitung ulang setiap transaksi, jaringan dapat memverifikasi satu bukti kriptografi yang mengonfirmasi bahwa sekelompok besar transaksi dieksekusi dengan benar.

Justin Drake, peneliti utama di Ethereum Foundation, menyebut ini “moon math”—matematika yang canggih, namun secara konseptual elegan. Zero-knowledge proofs memungkinkan satu pihak meyakinkan pihak lain bahwa sebuah pernyataan benar tanpa mengungkapkan informasi dasar. Membuat bukti semacam ini secara komputasi intensif, tetapi verifikasi sangat ringan.

Implikasi skalabilitasnya sangat besar. Roy menjelaskan: “Alih-alih setiap peserta mengeksekusi ulang transaksi, berikan mereka sebuah bukti yang menunjukkan bahwa operasi ini terjadi. Validator dapat memverifikasi bukti ini tanpa menghitung ulang apa pun.” Drake setengah bercanda menyebut bahwa validasi di masa depan mungkin menjadi sangat ringan sehingga bahkan $7 Raspberry Pi Pico—yang memiliki kurang dari sepersepuluh kekuatan pemrosesan perangkat keras konsumen standar—dapat menangani beban komputasi tersebut.

Perubahan ini mengubah trilemma blockchain: Ethereum dapat secara dramatis meningkatkan kapasitas transaksi tanpa mengharuskan validator menjalankan server atau pusat data yang lebih kuat, sehingga mempertahankan desentralisasi dan keamanan.

Peta Jalan zkEVM: Jalur Metodis ke Depan

Pernyataan terbaru dari peneliti Ethereum Foundation, Sophia Gold, menunjukkan bahwa integrasi kemampuan zero-knowledge Ethereum Virtual Machine ke L1 bisa terjadi dalam waktu dekat. Namun, transisi ini tidak akan berlangsung semalam atau langsung menghasilkan 10.000 TPS saat peluncuran.

Ethereum beroperasi melalui lima klien perangkat lunak utama, menciptakan redundansi bawaan. Strategi peningkatan mengutamakan kehati-hatian: dua atau tiga versi klien baru yang mendukung validasi ZK akan dirilis terlebih dahulu, memungkinkan validator untuk secara bertahap bergabung. Awalnya, hanya sebagian kecil yang akan beralih, sehingga tim protokol dapat mengidentifikasi dan menyelesaikan kasus tepi sebelum adopsi yang lebih luas.

Ladislaus dari tim koordinasi protokol Ethereum Foundation menyatakan: “Berpindah ke EVM yang di- SNARK-ify merupakan evolusi bertahap.” SNARK merujuk pada kelas tertentu dari zero-knowledge proofs yang diadopsi untuk tujuan ini.

Sejalan dengan transisi validator, Ethereum sudah memperluas kapasitas gas. Jaringan baru-baru ini meningkatkan batas gas sebesar 22%, mencapai 45 juta. Peneliti Dankrad Feist mengusulkan Ethereum Improvement Proposal (EIP) yang memungkinkan klien secara otomatis menaikkan batas gas tiga kali setahun.

Dengan jadwal ini, Ethereum dapat mencapai sekitar 2.000 TPS dalam empat tahun melalui peningkatan batas gas saja. Drake menyarankan mempercepat garis waktu ini dua tahun lagi, menargetkan “gigagas” throughput pada tahun 2031—setara dengan sekitar 10.000 transaksi per detik di L1.

Ekosistem di Luar L1: Rollup Native dan Arsitektur Masa Depan

Meskipun skalabilitas L1 melalui ZK terbukti transformatif, visi ini meluas lebih jauh. Solusi Layer 2 akan berkembang secara bersamaan, berpotensi mencapai ratusan ribu atau jutaan TPS melalui kategori rollup baru yang disebut “Native Rollup”—rollup yang dirancang untuk beroperasi sebagai lapisan sharding yang dapat diprogram dengan jaminan keamanan setara L1.

Andrew Fenton dan peneliti lain menekankan bahwa tidak ada satu blockchain pun yang secara realistis dapat memenuhi permintaan transaksi global. Arsitektur masa depan akan menjadi “jaringan dari jaringan,” di mana berbagai implementasi L2 melayani berbagai kasus penggunaan, masing-masing dioptimalkan untuk trade-off dan kebutuhan tertentu.

Proyek seperti Linea, sebuah ZK rollup yang sepenuhnya kompatibel dengan EVM dan diinkubasi oleh Consensys (didirikan oleh co-creator Ethereum, Joe Lubin), menjadi contoh arah ini. Linea memposisikan dirinya sebagai ekstensi Ethereum, baru-baru ini mengumumkan bahwa 20% dari biaya transaksi ETH akan dibakar untuk mengalihkan nilai kembali ke L1. Declan Fox, yang memimpin upaya Linea, menjelaskan: “Keindahan ZK terletak pada kemampuannya untuk secara signifikan meningkatkan batas gas L1 tanpa memperumit logika validasi. Seiring biaya dan latensi pembuatan bukti menurun, kita dapat menangani throughput yang lebih besar sambil menjaga kebutuhan perangkat keras untuk validasi tetap minimal.”

Garis Waktu dan Ekspektasi

Peta jalan Ethereum Foundation mengungkapkan ambisi yang terukur. Pertanyaan utama bukanlah apakah integrasi ZK akan terjadi, tetapi seberapa cepat. Dengan peningkatan batas gas yang sudah berjalan dan integrasi zkEVM secara teoretis mungkin dalam beberapa bulan, jalur ini tampak kredibel.

Target utama Justin Drake: 10 juta TPS di seluruh ekosistem Ethereum dalam satu dekade. Mencapai ini membutuhkan penerapan teknologi ZK di L1, proliferasi Native Rollup di L2, dan struktur ekonomi yang direkayasa ulang untuk memvalidasi dan menyelesaikan transaksi secara global.

Apa yang dimulai sebagai konsep matematika abstrak kini menjadi jalur paling konkrit Ethereum menuju menjadi lapisan penyelesaian global yang mempertahankan nilai-nilai—aksesibilitas, desentralisasi, keamanan—yang mendefinisikan awalnya.