Apa itu Merkle tree dan bagaimana peran Merkle tree dalam mendukung Proof of Reserves?

Merkle tree merupakan struktur kriptografi fundamental yang menjadi landasan sistem verifikasi transparan pada teknologi blockchain, khususnya untuk protokol Proof of Reserves. Artikel ini membahas mekanisme Merkle tree, termasuk komponen utama merkle root, serta peran vitalnya dalam memastikan keamanan dan transparansi cadangan aset kripto.

Pertama, apa itu "hash"?

Hash adalah rangkaian unik dan tetap yang terdiri dari angka serta huruf, dihasilkan dari kumpulan data berukuran dan panjang berapa pun. Dalam teknologi blockchain, kumpulan data ini dapat sangat besar. Fungsi hash menjadi fondasi utama keamanan kriptografi pada blockchain.

Melalui fungsi hash kriptografi, setiap blok baru yang masuk ke blockchain akan langsung terhubung dengan blok sebelumnya. Fungsi ini mengubah data transaksi dalam sebuah blok menjadi string unik yang tidak dapat diubah tanpa juga mengubah nilai hash blok sebelumnya dan seluruh riwayat blockchain. Mekanisme ini membentuk rantai yang tidak bisa diubah, di mana setiap perubahan pada data akan langsung memengaruhi hash-nya secara menyeluruh.

Sifat satu arah dari fungsi hash memastikan bahwa data yang sudah diubah menjadi hash tidak dapat dikembalikan ke bentuk aslinya. Properti kriptografi ini menjadikan blockchain tahan terhadap manipulasi dan aman dari usaha dekripsi. Setiap blok terikat erat dengan blok sebelum dan sesudahnya, membentuk rantai kepercayaan yang solid.

Misalnya, Transaction Hash (Tx Hash) adalah pengidentifikasi unik yang dihasilkan melalui transaksi cryptocurrency untuk membuktikan bahwa transaksi tersebut telah divalidasi dan dicatat ke dalam blockchain. Pengidentifikasi ini menjadi bagian dari catatan permanen dan dapat diverifikasi oleh siapa saja di jaringan.

Lalu, apa itu Merkle Tree?

Merkle Tree, yang dipatenkan oleh Ralph Merkle pada tahun 1979, adalah struktur hash hierarkis yang secara efisien memverifikasi integritas data di jaringan terdesentralisasi. Saat transaksi terjadi dalam jaringan peer-to-peer, semua perubahan di blockchain harus diverifikasi agar konsisten di seluruh jaringan yang berpartisipasi.

Tanpa fungsi hash transaksi, jaringan harus terus-menerus memvalidasi semua transaksi di blockchain, sehingga menimbulkan inefisiensi besar. Merkle tree mengatasi masalah ini dengan struktur hierarkis yang efisien.

Untuk memudahkan pemahaman, bayangkan toko es krim yang menghitung laba rugi bulanan. Jika terjadi kesalahan pada entri pembayaran, metode tradisional dengan pulpen dan kertas mengharuskan penghitungan ulang seluruh entri hingga akhir bulan. Fungsi hash kriptografi bekerja mirip dengan Excel atau software akuntansi, di mana perubahan input langsung memperbarui total secara otomatis tanpa mengubah keseluruhan buku besar secara manual.

Namun, alih-alih perubahan input numerik mengubah total, hash transaksi berubah menjadi urutan acak yang berbeda untuk mencerminkan perubahan transaksi blockchain. Data diubah menjadi string acak alfanumerik (hash) dan dikaitkan dengan transaksi blockchain terkait, membentuk hash tree atau Merkle tree.

Merkle tree dapat secara cepat memverifikasi data yang dikirim antar komputer di jaringan peer-to-peer dengan memastikan blok yang dikirim ke sesama peserta diterima dalam keadaan utuh dan tidak rusak. Dalam sistem cryptocurrency, Merkle Tree terdiri atas daun atau leaf node, yaitu hash yang mewakili blok data seperti transaksi pada blockchain. Node di bagian atas tree adalah hash dari node anaknya.

Contohnya, Hash 1 merupakan gabungan dari dua hash yang berada di bawahnya dalam tree: Hash 1 = Hash(hash 1-0 + Hash 1-1). Di puncak tree terdapat merkle root, yang juga disebut Top Hash. Merkle root memungkinkan setiap bagian dari hash tree diterima dari sumber yang tidak dipercaya, seperti jaringan peer-to-peer.

Setiap cabang yang diterima, mewakili transaksi baru di blockchain, dapat diverifikasi terhadap merkle root yang tepercaya untuk memeriksa apakah hash telah rusak atau dipalsukan oleh pihak jahat. Alih-alih mengirim seluruh file melalui jaringan, cukup mengirim hash file untuk dicek dengan merkle root agar memastikan file tersebut tidak dimanipulasi. Mekanisme ini mendefinisikan cryptocurrency sebagai sistem tanpa kepercayaan.

Apa itu Proof of Reserves?

Dalam akuntansi keuangan tradisional, sistem pencatatan terdiri dari buku besar, catatan, dan neraca yang semuanya dikaji serta diverifikasi oleh auditor pihak ketiga. Namun, platform terdesentralisasi beroperasi tanpa auditor eksternal atau manusia yang menyeimbangkan transaksi masuk dan keluar secara manual. Hal ini memunculkan pertanyaan penting seputar kepercayaan dan verifikasi.

Ketika pengguna menyimpan cryptocurrency di platform perdagangan, mereka membutuhkan jaminan bahwa dana mereka tetap aman dan tidak digunakan untuk keperluan lain. Meski ada blockchain explorer, pengalaman menunjukkan transparansi tersebut belum cukup untuk melindungi dari pelaku kejahatan. Solusinya adalah menggabungkan Merkle Tree dengan protokol Proof of Reserves.

Berangkat dari kebutuhan untuk mengurangi kekhawatiran nasabah terhadap dana kripto yang tersimpan di platform terpusat, berbagai exchange memperkenalkan protokol Proof of Reserves. Proof of Reserves adalah laporan aset kripto yang memastikan kustodian benar-benar memegang aset sesuai klaimnya atas nama pengguna.

Merkle tree membuktikan klaim ini dengan dua cara utama. Pertama, pengguna dapat menemukan saldo mereka di dalam tree dan membuktikan aset mereka tercatat dalam total saldo exchange. Kedua, total saldo exchange dibandingkan dengan saldo wallet on-chain yang dipublikasikan untuk memastikan Proof of Reserves.

Dengan menggunakan Merkle Tree untuk menunjukkan data transaksi yang immutable dan membuktikan data tidak dimanipulasi melalui mekanisme hashing kriptografi serta verifikasi merkle root, nasabah dapat yakin aset mereka disimpan 1:1. Sistem ini menciptakan mekanisme transparan dan dapat diverifikasi di mana kepercayaan dibangun melalui matematika, bukan auditor eksternal.

Kesimpulan

Merkle tree adalah struktur kriptografi revolusioner yang memungkinkan verifikasi transparan dan efisien dalam sistem blockchain. Dengan struktur hash hierarkis yang dipuncaki oleh merkle root, Merkle tree memungkinkan verifikasi integritas data secara cepat tanpa memvalidasi seluruh riwayat blockchain. Merkle root menjadi titik verifikasi utama dan memungkinkan konfirmasi tanpa kepercayaan atas seluruh transaksi dalam tree. Ketika diintegrasikan dengan protokol Proof of Reserves, Merkle tree memberikan kepastian matematis bagi pengguna cryptocurrency bahwa aset mereka benar-benar disimpan di platform dalam rasio 1:1. Sistem verifikasi trustless ini mengubah cara verifikasi kepemilikan aset, dari kepercayaan buta pada institusi terpusat menjadi jaminan transparan dan terbukti secara kriptografi melalui verifikasi merkle root. Seiring ekosistem kripto terus berkembang, Merkle tree, teknologi merkle root, dan Proof of Reserves tetap menjadi fondasi utama untuk menjaga transparansi, keamanan, dan kepercayaan dalam sistem keuangan terdesentralisasi.

FAQ

Apa perbedaan Merkle tree dan Merkle root?

Merkle tree adalah struktur data biner untuk verifikasi efisien, sedangkan Merkle root adalah hash tunggal di puncak tree yang digunakan untuk memverifikasi seluruh leaf node.

Bagaimana cara menghitung Merkle root?

Hash semua node daun, kemudian pasangkan dan hash ke atas hingga tersisa satu hash. Hash terakhir tersebut adalah Merkle root.

Untuk apa Merkle digunakan?

Merkle digunakan untuk verifikasi data secara efisien di blockchain dan jaringan P2P, memastikan integritas data serta membuktikan inklusi data dalam dataset yang lebih besar.

Untuk apa konsep Merkle root digunakan dalam Blockchain?

Merkle root dalam blockchain merangkum data blok menjadi satu hash, memastikan integritas data dan memungkinkan verifikasi isi blok secara efisien tanpa memproses seluruh transaksi.