Memahami Teknologi di Balik Bitcoin dan Fungsi Hash Kriptografi

Cryptocurrency seperti Bitcoin telah mengubah cara kita memandang uang dan teknologi. Di baliknya, ada konsep-konsep teknis seperti white paper Bitcoin, Proof-of-Work, dan fungsi hash seperti SHA-256, SHA-3, serta BLAKE2. Dalam blog ini, kita akan menyelami semua elemen ini secara sederhana tapi mendalam, termasuk perbandingan di antara fungsi hash modern. Mari kita mulai!

White Paper Bitcoin: Awal dari Revolusi Digital

Pada 31 Oktober 2008, seseorang atau kelompok dengan nama samaran Satoshi Nakamoto menerbitkan dokumen berjudul "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System". White paper ini menjadi fondasi Bitcoin, cryptocurrency pertama di dunia. Tujuannya? Menciptakan sistem uang digital yang tidak bergantung pada bank atau pemerintah.

Apa yang Diusulkan Satoshi?

• Tanpa Perantara: Bitcoin memungkinkan transaksi langsung antar pengguna (peer-to-peer).

• Blockchain: Semua transaksi dicatat dalam buku besar publik yang terdesentralisasi.

• Keamanan: Kriptografi digunakan untuk melindungi transaksi.

• Proof-of-Work: Mekanisme untuk mencegah penyalahgunaan, seperti pengeluaran ganda (double-spending).

• Pasokan Terbatas: Hanya 21 juta Bitcoin akan pernah ada, mirip "emas digital".

White paper ini tidak hanya melahirkan Bitcoin, tapi juga memicu revolusi cryptocurrency yang kita lihat hari ini.

Proof-of-Work: Jantung Keamanan Bitcoin

Proof-of-Work (PoW) adalah mekanisme konsensus yang membuat Bitcoin aman dan terdesentralisasi. Bayangkan ini sebagai "bukti usaha" yang harus dilakukan untuk memvalidasi transaksi.

Cara Kerja PoW

1. Transaksi: Pengguna mengirim Bitcoin, masuk ke mempool.
2. Penambang: Komputer (miners) mengambil transaksi dan mencoba memecahkan teka-teki matematika.
3. Hashing: Teka-teki ini melibatkan hashing data blok dengan algoritma SHA-256 hingga hasilnya memenuhi syarat (misalnya, dimulai dengan banyak nol).
4. Imbalan: Penambang pertama yang berhasil menambahkan blok ke blockchain dan dapat Bitcoin baru.

Mengapa Penting?

PoW memastikan bahwa mengubah transaksi lama sangat sulit—penyerang harus mengulang semua kerja komputasi, yang hampir tidak mungkin. Namun, PoW juga boros energi, sebuah kritik yang sering muncul.

Hashing: Sidik Jari Digital

Hashing adalah proses inti dalam PoW dan keamanan Bitcoin. Ini mengubah data (teks, file, dll.) menjadi kode unik dengan panjang tetap, seperti sidik jari.

Sifat Hash

• Unik: Data berbeda = hash berbeda.

• Satu Arah: Tidak bisa menebak data asli dari hash.

• Konsisten: Data sama = hash sama.

Dalam Bitcoin, hashing dilakukan dengan SHA-256, tapi ada juga algoritma lain seperti SHA-3 dan BLAKE2. Mari kita lihat masing-masing.

SHA-256: Mesin Hash Bitcoin

SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) adalah algoritma yang digunakan Bitcoin untuk PoW. Ia menghasilkan hash 64 karakter (256 bit).

Cara Kerja SHA-256

1. Preprocessing: Data (misalnya, "abc") dipadatkan dan dipotong jadi blok 512-bit.
2. Inisialisasi: 8 nilai awal (H0-H7) dari bilangan prima.
3. Kompresi: 64 putaran operasi (rotasi, XOR, AND) pada setiap blok.
4. Output: Hash akhir, misalnya "abc" → ba7816bf8f01cfea....

Contoh

• Input: "abc".
• Hash: ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad.

SHA-256 aman dan cepat, tapi kompleks dan boros energi dalam PoW.

SHA-3: Keamanan Generasi Baru

SHA-3, berdasarkan Keccak, adalah pemenang kompetisi NIST 2015. Berbeda dengan SHA-256, ia menggunakan struktur sponge.

Cara Kerja SHA-3

1. Preprocessing: Input dipadatkan ke blok sesuai "rate" (misalnya, 1088 bit).
2. State: Matriks 5x5x64-bit (1600 bit) diinisiasi nol.
3. Absorb: Input dimasukkan, lalu diacak dengan 24 putaran Keccak-f (θ, ρ, π, χ, ι).
4. Squeeze: Hash diambil (misalnya, 256 bit).

Contoh

• Input: "abc".

• Hash SHA3-256: 3a985da74fe225b2045c172d6bd390bd....

SHA-3 fleksibel (bisa hasilkan hash panjang tak terbatas) dan tahan serangan khusus, tapi lebih lambat di perangkat lunak.

BLAKE2: Kecepatan dan Efisiensi

BLAKE2 adalah pengembangan dari BLAKE (finalis 

SHA-3), dirancang untuk kecepatan tinggi di perangkat lunak.

Cara Kerja BLAKE2b

1. Preprocessing: Input jadi blok 128-byte.
2. Inisialisasi: 8 nilai IV diubah dengan parameter (panjang hash, kunci, dll.).
3. Kompresi: 10 putaran G-function (tambahan, XOR, rotasi) per blok.
4. Output: Hash akhir.

Contoh

• Input: "abc".

• Hash BLAKE2b-256: 508c5e8c327c14e2e1a72ba34eeb452f....

BLAKE2 lebih cepat dari SHA-256 dan SHA-3 di CPU, cocok untuk aplikasi praktis.

Perbandingan BLAKE2 vs SHA-3

Mana yang lebih baik? Tergantung kebutuhanmu. Berikut perbandingannya:

Aspek	BLAKE2	SHA-3
Desain	HAIFA, ChaCha	Sponge, Keccak
Kecepatan	Sangat cepat di software	Lebih lambat di software
Keamanan	Aman, setara SHA-3	Maksimal, tahan length-ext
Panjang Hash	1-64 byte	Fleksibel (224-512 bit+)
Kompleksitas	Sederhana	Rumit
Penggunaan	Praktis, cepat	Standar, fleksibel

• BLAKE2: Pilih untuk kecepatan dan efisiensi (misalnya, checksum file).
• SHA-3: Pilih untuk keamanan jangka panjang dan fleksibilitas (misalnya, standar NIST).

Kesimpulan

Bitcoin dan teknologi hash adalah dua sisi dari koin digital modern. White paper Bitcoin memperkenalkan visi desentralisasi, Proof-of-Work menjaganya tetap aman, dan hashing (SHA-256, SHA-3, BLAKE2) adalah tulang punggungnya. SHA-256 adalah klasik Bitcoin, SHA-3 menawarkan keamanan masa depan, dan BLAKE2 unggul dalam kecepatan. Mana yang terbaik? Tergantung kebutuhanmu—keamanan, performa, atau fleksibilitas.

Apa pendapatmu tentang teknologi ini? Tulis di kolom komentar! Untuk pertanyaan lebih lanjut, saya, Dicki Lesmana, siap membantu.