Proof of Work (PoW) adalah protokol yang diciptakan untuk mencegah serangan yang bertujuan mengacaukan jalannya sebuah sistem sekaligus menghalau pesan sampah yang dikirim lewat surel alias spam. Protokol Proof of Work berakar dari makalah tahun 1993 karya pakar komputer Cynthia Dwork dan Moni Naor. Pada 1999, protokol ini masuk ke dalam literatur berkat kerja para peneliti bernama Markus Jakobsson dan Ari Juels.
Selama masa pengembangan PoW di era sembilan puluhan, penggunaannya paling banyak ditujukan untuk mencegah upaya melumpuhkan sistem komputer, terutama serangan DDoS (Denial of Service). Protokol Proof of Work juga dipakai untuk mencegah spam. Pada 31 Oktober 2008, di dalam whitepaper Bitcoin yang diterbitkan seseorang atau sekelompok orang bernama Satoshi Nakamoto, protokol ini muncul dalam bentuk yang berbeda dari penggunaan sebelumnya. Dokumen berjudul "Bitcoin: Peer-to-Peer Electronic Cash System", yang memperkenalkan cryptocurrency pertama Bitcoin, memaparkan bagaimana sistem pembayaran yang andal dan sebuah mata uang kripto bisa hadir berkat protokol Proof of Work.
Proof of Work, yang dibahas di bagian keempat dokumen tersebut, menjawab pertanyaan tentang kenapa mekanisme ini dimasukkan ke dalam infrastruktur Bitcoin.
Cara Kerja Proof of Work
Bitcoin dan banyak cryptocurrency lain adalah sistem blockchain yang dilindungi jaringan node terdesentralisasi. Tugas utama sistem ini adalah menjaga keberlanjutan dan kesinambungan jaringan. Di dalam jaringan ada operator yang disebut penambang, yang bertugas menambahkan blok baru ke blockchain. Penambahan blok ini bisa dilakukan dengan memecahkan sejumlah soal matematika yang rumit. Karena soal-soal itu sangat sulit dipecahkan, dibutuhkan prosesor yang bertenaga.
Penambang pertama yang berhasil memecahkan soal dan memverifikasi transaksi di dalam blok akan menyiarkan transaksinya ke jaringan, lalu memperoleh imbalan cryptocurrency yang sudah ditetapkan di jaringan beserta biaya transaksi yang dibayarkan untuk transaksi di blok tersebut. Transaksi yang disiarkan ke jaringan dan diverifikasi para penambang dicatat dalam sistem buku besar terdistribusi yang disebut blockchain. Semua pengguna yang terhubung ke jaringan bisa mengunduh salinan blockchain sekaligus melakukan verifikasi atas semua blok yang sudah disetujui.
Apa Kelebihan dan Kekurangan Protokol Proof of Work?
Proof of Work, protokol paling umum sekaligus paling mendasar di industri cryptocurrency, menghadirkan perubahan radikal di bidang teknologi dan ekonomi dengan memungkinkan sebuah sistem pembayaran dan mata uang berjalan tanpa otoritas pusat. Contohnya, daya komputasi dipakai sebagai salah satu mekanisme penting yang menjamin keamanan data di jaringan. Berkat protokol Proof of Work, setidaknya 51 persen daya komputasi di jaringan harus dikuasai agar serangan ke jaringan Bitcoin bisa berhasil. Mengingat besarnya jaringan Bitcoin dan tingginya daya komputasi (hashrate) hari ini, serangan seperti itu kecil sekali kemungkinannya berhasil. Daya komputasi menggambarkan berapa banyak percobaan yang bisa dilakukan prosesor di jaringan dalam satu detik, dan bisa dibayangkan sebagai kekuatan verifikasi.
Meski keharusan menguasai sebagian besar daya komputasi untuk mengambil alih jaringan dipandang sebagai salah satu keunggulan terbesar protokol PoW karena keamanan yang diberikannya, para ahli juga menyuarakan kekhawatiran bahwa hal ini bisa berujung pada monopoli. Jadi, keunggulan besar itu pada titik tertentu justru berubah menjadi salah satu kelemahan terbesar protokol PoW. Sebab prosesor dengan porsi terbesar bisa memegang kekuatan suara tertinggi di jaringan. Prinsip desentralisasi, yang menjadi ciri terpenting jaringan Bitcoin, jadi bertentangan dengan prinsip jaringannya sendiri karena adanya risiko pihak kuat bisa dengan mudah memperoleh kewenangan.
Mining pool Bitcoin yang aktif sangat kecil kemungkinannya menguasai 51% daya prosesor jaringan. Namun pada 2017, mining pool yang dikelola produsen perangkat mining Bitmain sempat mencapai 45% daya prosesor di jaringan.
Karena sistem yang berpijak pada protokol PoW menuntut daya proses yang tinggi, penggunaan energinya pun jadi sangat besar. Kondisi ini bisa berujung pada biaya yang mahal sekaligus pemakaian sumber daya energi yang tidak bertanggung jawab.