Pengenalan kepada Sistem Terdistribusi dan Mekanisme Persetujuan: Daripada Masalah Jeneral Bizantin sehingga Pilihan Bitcoin dan Ethereum

Bayangkan sahaja: sekelompok pemimpin yang berpisah jauh, perlu membuat keputusan sama ada untuk menyerang atau mengundurkan diri, tapi di kalangan mereka ada pengkhianat yang sengaja sebarkan maklumat palsu. Jika keputusan salah, seluruh pasukan boleh musnah sepenuhnya! Sebagai seorang pakar Web3 yang sudah lama mengikuti perkembangan blockchain, saya sering terfikir betapa relevannya cabaran ini dalam dunia digital hari ini, terutamanya di negara kita di mana isu sambungan internet yang tidak stabil sering menjadi halangan dalam urusan harian.

Ini adalah masalah terkenal yang dikenali sebagai Masalah Jeneral Bizantin (Byzantine Generals Problem). Pada tahun 1982, tiga saintis komputer memperkenalkan analogi ini untuk menerangkan isu paling rumit dalam sistem teragih: bagaimana nod-nod boleh mencapai persetujuan apabila kepercayaan tidak sepenuhnya wujud?

Cuba renungkan senario ini:

• Sekumpulan jeneral mengelilingi sebuah bandar.
• Mereka mesti bersetuju sama ada untuk menyerang atau berundur.
• Komunikasi hanya melalui utusan.
• Utusan boleh kehilangan mesej, diserang, atau diubah suai oleh pengkhianat.
• Sesetengah jeneral sendiri adalah pengkhianat yang menghantar arahan palsu.

Jika pengkhianat terlalu ramai atau komunikasi kacau bilau, mustahil untuk bertindak secara seragam.

Dalam dunia sebenar, blockchain boleh diibaratkan sebagai pasukan jeneral teragih yang sangat besar – beribu-ribu komputer tersebar di seluruh dunia, tanpa saling mengenali, tetapi perlu menyelenggara ledger akaun bersama. Jika ledger itu rosak, wang hilang begitu sahaja.

Oleh itu, mekanisme konsensus menjadi kunci untuk menyelesaikan teka-teki Jeneral Bizantin ini. Ia memastikan majoriti nod jujur, walaupun ada nod jahat yang mengganggu, akhirnya boleh bersetuju mengenai "siapa berhutang kepada siapa sekarang".

Fahami Dahulu Teorem CAP: Sistem Teragih Tidak Boleh Miliki Semua

Sebelum membincangkan konsensus, mari kita sentuh Teorem CAP (dicadangkan oleh Eric Brewer pada 2000, dan kemudian dibuktikan secara formal).

CAP merujuk kepada tiga konsep utama:

• Konsistensi (Consistency): Semua nod melihat data terkini yang sama.
• Ketersediaan (Availability): Setiap permintaan sentiasa mendapat respons (walaupun bukan data terkini).
• Toleransi Pembahagian (Partition Tolerance): Sistem terus berfungsi walaupun rangkaian terputus atau terbahagi.

Kenyataan Pahit: Dalam realiti, pembahagian rangkaian (P) hampir pasti berlaku (gangguan internet, latensi, kehilangan paket – tiada siapa boleh elak, termasuk di Malaysia dengan cabaran infrastruktur luar bandar).

Jadi, sistem teragih hanya boleh pilih antara K dan K:

• Pilih CP (Konsistensi + Toleransi Pembahagian): Apabila rangkaian terbahagi, lebih baik tunda respons daripada membenarkan data tidak konsisten. Contohnya, sistem bank tradisional atau ZooKeeper.
• Pilih AP (Ketersediaan + Toleransi Pembahagian): Terus berikan perkhidmatan walaupun data sementara tidak konsisten (akan diselaraskan kemudian). Seperti Cassandra atau DynamoDB, yang biasa dalam sistem e-dagang.

Blockchain pula cenderung kepada AP yang ekstrem – mesti toleran dengan pembahagian (rangkaian global memang lambat), dan kekal tersedia. Namun, ia juga menuntut keselamatan maksimum (konsistensi), jadi bergantung kepada pelbagai mekanisme konsensus untuk "menyelamatkan" secara tidak langsung.

Perbandingan Mekanisme Konsensus Utama: PoW, PoS, PBFT

Sekarang, mari kita selami beberapa mekanisme konsensus paling popular dalam komuniti kripto.

1. PoW (Proof of Work) – Bukti Kerja, "Abang Besar" Bitcoin

Cara paling klasik dan paling "kuat".

Konsepnya mudah dan langsung:

• Ingin hasilkan blok? Kerjakan dulu! Selesaikan persoalan matematik sukar (cari nonce supaya hash blok bermula dengan banyak sifar).
• Siapa selesai dahulu, boleh tambah blok ke rantai dan dapat ganjaran blok serta yuran transaksi.
• Nod lain di seluruh rangkaian sahkan hash itu betul, maka blok diterima.

Kelebihan:

• Keselamatan tertinggi! Serangan memerlukan lebih 51% kuasa pengkomputeran rangkaian, kosnya sangat mahal.
• Paling desentralisasi: Sesiapa dengan elektrik dan perkakasan boleh sertai, tanpa kebenaran.
• Tahan serangan Sybil: Ingin cipta identiti palsu? Habiskan elektrik dan wang dahulu.

Kekurangan:

• Sangat boros tenaga! Penggunaan elektrik Bitcoin setahun boleh setanding beberapa negara kecil.
• Hasil blok lambat (10 minit untuk Bitcoin), TPS rendah.
• Kuasa terkumpul di ladang perlombongan besar, orang biasa sukar ikut.

2. PoS (Proof of Stake) – Bukti Pegangan, "Cinta Baru" Ethereum

Pada September 2022, Ethereum "bergabung" (The Merge) dan beralih dari PoW ke PoS.

Prinsipnya jelas:

• Ingin hasilkan blok? Kunci wang kripto anda sebagai jaminan (stake).
• Sistem undi secara rawak berdasarkan jumlah stake (dan faktor lain), pemenang hasilkan blok.
• Berjaya dapat ganjaran; jika buat jahat (seperti tandatangan blok bertentangan), stake dirampas (slashing).

Kelebihan:

• Penggunaan tenaga jatuh drastik! Selepas penggabungan, Ethereum kurangkan tenaga 99.95%, gembira bagi penganut alam sekitar.
• Laju, TPS lebih tinggi.
• Masa blok pendek, pengesahan cepat.

Kekurangan:

• Risiko "kaya semakin kaya": Pemilik wang banyak lebih mudah menang undi, boleh membawa kepada sentralisasi.
• Serangan ekonomi lebih murah secara teori (beli wang sahaja, bukan bakar elektrik).
• Keselamatan awal diragui, tapi sudah stabil selepas beberapa tahun.

3. PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) – Toleransi Kegagalan Bizantin Praktikal

Ini popular dalam rantai sekutu atau perusahaan (seperti versi awal Hyperledger Fabric).

Prinsipnya seperti "mesyuarat mengundi":

• Bilangan nod tetap, saling kenal (rantai berizin).
• Pengusul cadang blok.
• Nod lakukan beberapa pusingan undi dan perbincangan.
• Jika lebih 2/3 setuju, blok disahkan.
• Boleh toleran sehingga 1/3 nod jahat.

Kelebihan:

• Pengesahan sangat laju! Akhirnya dalam saat (finality), tidak seperti PoW/PoS yang perlu tunggu pengesahan banyak.
• Tenaga rendah.
• Kuasa tahan Bizantin kuat (toleran 1/3 pengkhianat).

Kekurangan:

• Bilangan nod tidak boleh terlalu banyak (komunikasi meletup).
• Perlu kebenaran, tahap sentralisasi tinggi, tidak sesuai untuk rantai awam.

Perbandingan PoW vs PoS dalam Jadual (Perspektif 2026)

Projek	PoW (Bitcoin)	PoS (Ethereum)
Sumber Utama	Kuasa Komputer (Elektrik + Perkakasan)	Jumlah Wang Dijamin
Penggunaan Tenaga	Sangat Tinggi (Setanding Penggunaan Negara Kecil)	Sangat Rendah (Penurunan 99%+)
Masa Blok	10 Minit (BTC)	Sekitar 12 Saat
Keselamatan	Sangat Kuat (Kos Serangan 51% Sangat Mahal)	Kuat (Tapi Kos Serangan Ekonomi Lebih Rendah Secara Teori)
Tahap Desentralisasi	Tinggi (Tapi Terkumpul di Ladang Perlombongan)	Sederhana (Risiko Tumpuan di Pemilik Besar/Pool Jaminan)
Akhirnya	Kebarangkalian (Rantai Panjang Lebih Stabil)	Past定 (Tidak Boleh Dibalik dalam Beberapa Minit)
Mesra Alam Sekitar	Buruk	Cemerlang
Skalabiliti	Sederhana (Bergantung Layer2 seperti Rangkaian Kilat)	Lebih Baik (Peningkatan seperti Penceraian Sedang Dijalankan)
Siapa Mengawal	Pelombong	Pentera (Pemilik Besar + Pool Jaminan)

Mengapa Bitcoin Kekal dengan PoW? Mengapa Ethereum Berani Tukar ke PoS?

Mengapa Bitcoin Tidak Tukar ke PoS?

Bitcoin melihat dirinya sebagai "emas digital".

Nilai teras emas adalah kelangkaan + tidak boleh diubah.

PoW seperti melombong emas: Semakin sukar, semakin berharga; semakin ramai melombong, semakin selamat.

Jika tukar ke PoS, ia seperti "wang boleh cetak lebih emas", yang merosakkan kepercayaan sebagai aset keras.

Dalam kertas putih 2008, Satoshi Nakamoto jadikan PoW sebagai pertahanan utama – lindungi rantai dengan kos elektrik dunia sebenar.

Pada 2026, komuniti Bitcoin masih teguh: Tukar ke PoS sama dengan bunuh diri.

Mengapa Ethereum Berani Berubah?

Ethereum bukan "emas digital", tapi "komputer dunia".

Ia mahu jalankan DeFi, NFT, DAO, permainan... yang memerlukan TPS tinggi dan yuran rendah.

PoW terlalu perlahan dan mahal, pembangun sering mengeluh.

Vitalik dan pasukan kira: PoS potong tenaga hampir sifar, dan buka jalan untuk penceraian (sharding) masa depan.

Selepas penggabungan 2022, TPS Ethereum naik, yuran gas turun, ekosistem pembangun lebih hidup.

Walaupun ada kontroversi tumpuan pool seperti Lido, transformasi secara keseluruhan berjaya.

Ringkasan ringkas:

• Bitcoin pilih PoW kerana ia kejar keselamatan mutlak dan kelangkaan tidak boleh dibalik.
• Ethereum tukar ke PoS kerana mahu kepraktisan, skalabiliti, dan kemakmuran ekosistem.

Soalan Akhir untuk Anda

Sekarang, apabila anda lihat transaksi, sama ada Bitcoin atau Ethereum, yang mana lebih anda percayai?

Percayai PoW yang "bakar elektrik begitu banyak mustahil palsu", atau PoS yang "jaminan berbilion dolar takut buat jahat"?

Kedua-duanya ada kelebihan, tapi berjaya selesaikan teka-teki Jeneral Bizantin.

Dalam dunia teragih, tiada penyelesaian sempurna, hanya yang paling sesuai untuk anda – terutamanya di Malaysia di mana kita mula nampak pertumbuhan kripto yang pesat.

Dengan memahami ini, anda sudah melangkah ke pintu masuk!

 

Cadangan 3 Bursa Kripto Teratas Global:

• Daftar di Bursa Binance (Raja isipadu dagangan, pelbagai paling lengkap, bonus untuk pemula melimpah);
• Daftar di Bursa OKX (Alat kontrak hebat, yuran rendah);
• Daftar di Bursa Gate.io (Pemburu syiling baru, dagangan ikut + airdrop eksklusif).

Pilih Binance untuk lengkap, OKX untuk strategi pro, Gate untuk altcoin! Daftar cepat dan nikmati pengecualian yuran seumur hidup~