Menambang Bitcoin – Bitcoin Mining? Ini Penjelasan Lengkapnya

Menambang Bitcoin – Bitcoin Mining: Peran Dan Fungsi Penambang – Hardware – Konsumsi Energi – Pool Mining

Menambang Bitcoin atau “bitcoin mining” adalah mekanisme penciptaan dan pendistribusian unit-unit bitcoin (BTC) baru, dengan cara yang paling adil, rasional, dan demokratis. Proses menambang bitcoin tersebut dapat memastikan bahwa pendistribusian unit-unit bitcoin baru dapat diberikan hanya kepada yang paling berhak atas kontribusinya.

Bitcoin, pertama kali diperkenalkan sebagai sebuah Sistem Pembayaran Tunai Elektronik Berbasis Peer-to-Peer. Hal ini berdasarkan pada makalah bitcoin yang dibuat oleh Satoshi Nakamoto pada tahun 2018 silam. Makalah semi formal bitcoin ini disebut dengan Whitepaper Bitcoin.

Ketika berbicara tentang sebuah sistem pembayaran elektronik, maka hal paling mendasar pertama yang harus dipersiapkan adalah “unit-unit cash”. Apa yang dimaksud dengan unit cash ini tidak lain berfungsi seperti halnya sebuah “duit tunai”. Sehingga dengan unit-unit cash inilah yang nantinya paling berperan sebagai bahan baku. Menjadi motor penggerak. Agar sistem pembayaran tersebut dapat berjalan. Tanpa itu, mustahil sebuah sistem pembayaran elektronik bisa beroperasi.

Sebut saja seperti PayPal, Perfect Money, Ovo, Dana, dan lain-lain. Semuanya juga berperan sebagai sistem pembayaran elektronik. Perbedaan mutlak dengan bitcoin, adalah karena unit-unit cash itu ditentukan dengan cara yang lebih adil, rasional. Tanpa dan monopoli.

Hal tersebut tentu saja berbeda dengan sistem pembayaran seperti PayPal, Perfect Money, Ovo dan lain-lainnya. Unit-unit cash diciptakan dan dikuasai sepenuhnya oleh pemilik perusahaan tersebut. Sementara orang lain sebagai pengguna, tidak akan pernah tahu bagaimana mekanisme unit-unit tersebut diciptakan, seberapa besarnya, dan berapa jumlah unit-unit cash yang diciptakan.

Oleh sebab itu, mekanisme awal tentang penciptaan unit-unit cash di dalam Bitcoin sudah ditentukan sedari awal dengan cara yang berbeda. Unit-unit cash harus bisa dibuat, didistribusikan secara lebih terbuka, bagi semua orang. Tujuannya memang agar tidak ada proses monopoli sebagai hal yang paling mendasar. Melalui proses menambang bitcoin inilah, yang menjadi mekanisme paling jitu.

Mengapa Disebut Dengan Menambang Bitcoin?

Tidak ada yang mengetahui persis mengapa istilah menambang (mining) ini dipergunakan oleh Satoshi Nakamoto di dalam Bitcoin. Namun berdasarkan proses diskusi panjang saat pertama kali diperkenalkan, analogi “menambang” bitcoin ini memangcukup mirip dengan kondisi pertambangan logam mulia, Emas.

Asumsi yang paling mendekati, adalah karena jumlah bitcoin yang memang terbatas hanya 21 juta BTC. Jumlah yang terbatas itu juga seperti dengan emas yang terbatas di muka bumi. Jika emas sudah ditambang seluruhnya, maka emas juga akan habis.

Selain itu emas juga bisa ditambang oleh semua orang. Bitcoin juga bisa ditambang oleh siapapun yang menghendaki. Secara umum, kondisi pembentuk ekosistem antara bitcoin dan emas, memang cukup mirip.

Banyak Terjadi Kesalahpahaman Tentang Pengertian Menambang Bitcoin

Pada masa-masa awal, publik banyak yang kurang memahami tentang pengertian dan mekanisme menambang bitcoin. Banyak orang menganggap bahwa semua kegiatan “mencari Bitcoin” adalah menambang Bitcoin. Seperti mencari Bitcoin Gratis via faucet, giveaway, main game mendapat Bitcoin gratis, posting dapat bitcoin, di sebut juga menambang.

Pembahasan ini difungsikan agar dapat memberikan penjelasan lebih lengkap segala hal terkait dengan mekanisme “menambang Bitcoin” yang sesungguhnya.

Pembahasan “Penjelasan Lengkap Menambang Bitcoin” ini, dibagi menjadi 5 bagian:

1. Peran Dan Fungsi Penambang
2. Hardware Menambang Bitcoin
3. Konsumsi Energi Dan Ekologi menambang Bitcoin
4. Pengertian Mining Pool

1. Peran Dan Fungsi “Penambang (Miner)“

Mekanisme menambang Bitcoin hanya dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat tertentu. Proses menambang ini pada dasarnya dilakukan melalui proses “komputasi puzzle bitcoin”.

Baca lebih jauh tentang puzzle bitcoin ini disini: Mengerti Puzzle Bitcoin Mining.

Sudah cukup banyak beredar yang memberikan penjelasan bahwa proses menambang bitcoin disebut “memecahkan serangkaian persoalan matematis rumit”. Tidak, tidak demikian. Proses menambang bitcoin dilakukan melalui proses komputasi. Dalam dunia komputer, komputasi ini dimaknai sebagai sebuah teknik penyelesaian masalah dari input yang ada, menggunakan sebuah algoritma sebagai metodologisnya.

Komputasi, umumnya sudah menggunakan perangkat komputer. Karena dalam tahap kerjanya, harus dilakukan dalam waktu yang lebih cepat. Otak manusia jelas membutuhkan bantuan piranti keras itu dalam melakukan penghitungan yang cepat tersebut.

Dalam banyak hal, kalkulasi dan penyelesaian problem (puzzle) ini memang lebih banyak berkaitan dengan cabang ilmu matematika. Namun titik tekan mekanisme menambang adalah pada proses komputasi.

Kalimat penyederhanaan “penyelesaian matematika rumit” yang umum digunakan sudah memberikan bias makna yang jauh. Kadang, orang menjadi lebih bingung. Apakah penambang harus ujian nasional pelajaran matematika? Jika hanya menyelesaikan matematika rumit, pakar matematika jelas bakal mampu untuk menambang Bitcoin sendiri, tidak perlu menggunakan perangkat apapun.

Padahal, di dalam proses menambang Bitcoin juga di dasarkan pada “tingkat kesulitan tertentu”. Maka jelaslah dibutuhkan perangkat khusus untuk menambang bitcoin. Kegiatan inilah yang disebut dengan proses “Menambang” atau disebut juga dengan istilah “Bitcoin Mining”.

Lebih jelasnya bahwa jika seseorang menambang Bitcoin, artinya orang tersebut menggunakan perangkat tertentu dalam melakukan pertambangannya. Bisa menggunakan CPU (Central Processing Unit – Komputer), GPU (Graphics Processing Unit – perangkat kartu grafis komputer), FPGA (Field-Programmable Gate Array – IC chip digital), maupun ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Penjelasan tentang perangkat ini akan dibahas di bagian selanjutnya. Pelaku pertambangan tersebut, selanjutnya disebut dengan “penambang (Miner)”.

Lalu apa sebenarnya yang dilakukan oleh penambang Bitcoin?

Proses menambang Bitcoin mirip dengan pertambangan logam mulia seperti emas. Perbedaannya, kalau menambang Bitcoin dilakukan secara digital dengan memecahkan atau melalui komputasi puzzle bitcoin, dan pertambangan emas melalui proses pertambangan emas secara nyata.

Antara keduanya banyak kemiripan. Penambang Bitcoin maupun penambang Emas sama-sama menggunakan perangkat. Penambang Bitcoin bisa menggunakan CPU, GPU, FPGA, maupun perangkat ASIC khusus. Sementara penambang emas bisa menggunakan panci-panci kecil untuk penyaringan, Gold Pan agar menyaring lebih halus, pinset, Trowel, alat pengerukan, hingga alat-alat berat.

Penambang emas maupun Bitcoin juga bisa rugi, karena tidak bisa dan sulit menemukan emas, dan ada juga yang berhasil. Namun, gambaran nyatanya adalah bahwa keduanya sama-sama dihadapkan pada tingkat kesulitan tertentu saat melakukan proses pertambangan tersebut.

Begitupun halnya dengan pertambangan Bitcoin. Ada sederet kesulitan dan tantangan yang dihadapi. Sedangkan untuk menjadi seorang penambang, maka kita harus terhubung ke dalam jaringan Bitcoin dengan koneksi internet yang dimiliki.

Setelah terhubung, maka penambang juga disebut menjadi “node” (simpul koneksi -klien). Istilah node ini secara umum menjelaskan tentang semua perangkat yang telah terhubung ke dalam jaringan Bitcoin.

Setelah terhubung, artinya penambang dengan simpul koneksi melalui perangkatnya, akan terkoneksi dengan node lain di dalam jaringan. Selanjutnya, melalui simpul koneksi itu, penambang akan melakukan serangkaian tugas. Tugas-tugas yang dilakukan tersebut adalah:

1. Mendengarkan Transaksi

Istilah “mendengarkan transaksi”, mungkin akan dirasa cukup aneh. Mengapa harus memakai istilah “mendengarkan”?

Ketika seseorang mengirim transaksi bitcoin, pada dasarnya orang itu mempublikasikan transaksi itu ke dalam jaringan Bitcoin. Sementara di dalam jaringan itu, sudah terdapat ribuan simpul koneksi yang saling terhubung satu sama lain. Proses mengirimkan transaksi bitcoin ini sama halnya dengan mempublikasikan transaksi. Atau disebut juga dengan istilah “Broadcast transaksi”.

Sementara seluruh simpul klien (baca: node), harus melakukan komunikasi antar node lain di dalam jaringan. Bitcoin penyebaran informasi terkait dengan publikasi atau broadcast transaksinya harus dapat diterima oleh seluruh node. Penyebaran ini dilakukan melalui Gossip Protocol.

Baca lebih Jauh: Gossip Protocol – Cara Kerja Bitcoin Di Dalam Jaringan

Di dalam jaringan, kondisi node itu memang seperti dalam posisi menunggu siaran transaksi (broadcast) di dalam jaringan. Oleh sebab itulah mengapa penambang diibaratkan harus mendengarkan seluruh transaksi yang masuk.

Setelah node mendengarkan semua transaksi yang terjadi. Dilanjutkan dengan memvalidasi transaksi yang telah didengar tersebut. Proses validasi ini dengan melakukan pemeriksaan terhadap tanda tangan digital (digital signature) yang dilampirkan pada transaksinya. Benar atau tidak tanda tangan digital yang terkait, dan memeriksa output terkait untuk memastikan bahwa jumlah itu benar-benar belum di transaksikan. Proses validasi ini memastikan bahwa tidak terjadi double spending.

2. Menjaga Blockchain dan mendengarkan block baru yang tercipta.

Seorang penambang, sebenarnya berfungsi untuk menjaga blockchain. Terkait dalam penanganan semua transaksi yang terjadi. Penambang mempertahankan validitas Blockchain yang telah menyimpan kesejarahan seluruh transaksi yang dilakukan.

Dalam proses kerjanya di jaringan, penambang dapat meminta semua sejarah block baru kepada node lain yang telah masuk, sebelum ia masuk kedalam jaringan bitcoin. Mendengarkan block baru yang di broadcast di dalam jaringan, lalu memvalidasi block yang di terima itu.

Block-block baru inilah yang menyimpan seluruh rangkaian transaksi Bitcoin. Karena di dalam setiap block terdapat serangkaian transaksi, maka setiap transaksi yang ada di dalam block itupun juga harus divalidasi, dan harus valid.

3. Membuat calon block baru

Dalam proses menambang bitcoin, penambang harus memiliki salinan lengkap “rantai block” (blockchain). Salinan data transaksi lengkap ini yang dipergunakan untuk menyusun serangkaian transaksi, dan di masukkan ke dalam sebuah block baru yang valid. Proses ini yang menggambarkan bahwa setiap penambang dalam salah satu kerjanya adalah menyusun usulan “calon block baru”.

Dalam proses menyusun block baru, penambang mengelompokkan semua transaksi yang telah didengarnya agar bisa dimasukkan ke dalam sebuah ke blok baru. Selanjutnya dari block baru itu. Jika block tersebut valid dan diterima di dalam jaringan, maka block bitcoin tersebut masuk ke deret mata rantai plock terpanjang. Namun tugas paling krusial bagi penambang, adalah saat memastikan semua transaksi dalam block itu adalah transaksi yang valid.

4. Mencari Nonce agar menjadi block yang valid

Setelah kita memvalidasi semua transaksi pada calon blok tadi, selanjutnya adalah mencari nonce agar bisa membuat blok tersebut menjadi valid. Langkah disini adalah langkah yang paling sulit yang dihadapi oleh para penambang.

Nonce ini yang terkait pada komputasi puzzle bitcoin. Secara teknis, dalam proses kerjanya, penambang melalui perangkatnya akan melakukan percobaan 2x hashing untuk mencari noce yang tepat menggunakan algoritma SHA256. Proses hashing ini dilakukan secara berulang-ulang sampai pada akhirnya node mampu menemukan nonce yang tepat.

5. Berharap Block diterima

Ini adalah kesulitan kedua yang dihadapi. Jadi, jika kita sebagai seorang penambang menemukan sebuah blok baru, tidak ada jaminan bahwa blok itu dapat diterima menjadi bagian dari konsensus blockchain Bitcoin. Penambang membutuhkan juga unsur keberuntungan. Berharap agar penambang lain menerima usulan blok baru tersebut. Sehingga kita bisa mulai menambang diatas blok tersebut. Bukan pada block penambang lain.

6. Menerima Keuntungan

Jika ternyata penambang lain menerima blok kita sebagai blok yang valid, maka inilah saat yang membuat penambang tersenyum puas setelah melakukan pekerjaan beratnya. Karena jika blok kita diterima, maka akan memperoleh block reward sebesar 12,5 Bitcoin (yang masih berlaku di saat ini, berubah menjadi 6,25 BTC di sekitar bulan Mei 2020 mendatang. Selain itu, jika beberapa transaksi di dalam blok itu dicantumkan biaya transaksi, penambang pun bisa mengumpulkan semua biaya transaksi tersebut.

Enam hal tersebut adalah hal yang menjadi tugas bagi seorang penambang. Menjadi cukup jelas, bahwa menambang bitcoin bukanlah dimaknai seperti mencari Bitcoin di faucet, giveaway atau yang lain. Menambang bitcoin sebenarnya hanya dapat dilakukan menggunakan perangkat tertentu, dengan proses dan cara kerja seperti pada penjelasan enam hal tersebut di atas.

Mari kita lanjutkan kembali. Dari keenam hal itu, dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori besar, yakni:

• Sebagian tugas itu untuk memvalidasi transaksi

Berfungsi untuk membantu jaringan Bitcoin sebagai sebuah fungsi yang paling penting agar sistem Bitcoin dan Blockchain bisa terus berjalan dan ada. Sehingga penambang, adalah hal utama yang akan menjalankan semua protokol Bitcoin.

• Sebagian tugas lain untuk saling berlomba mencari blok baru dan memperoleh keuntungan

Mengapa saling berlomba? karena pada dasarnya, hal ini yang paling sulit. Selain itu, terkait juga dengan insentif reward blok yang akan diterima. Bagi yang berhasil menemukan blok baru. Makanya diibaratkan sebagai sebuah perlombaan untuk mencari dan menemukan blok baru. Dan insentif yang diberikan itu, digunakan sebagai stimulus para penambang dalam melakukan pekerjaannya.

Lalu bagaimana bisa menemukan blok yang valid? untuk menjawab pertanyaan ini, akan berkaitan dengan Nonce yang harus di temukan agar bisa menjadi blok yang valid. Yang perlu kita pahami, bahwa di setiap blok header, akan menunjuk ke header blok sebelumnya. Dan di dalam setiap blok, akan terdapat merkle tree dari semua transaksi yang ada di dalam blok itu.

Penambang, terlebih dahulu mengkompilasi satu set transaksi yang valid, yang dimiliki dari pool pending transaction (pool atau kolam khusus untuk menampung transaksi yang masih tertunda, atau yang biasa disebut dengan mempool), kemudian di masukkan kedalam merkle tree.

Nah, dalam hal ini seorang penambang bisa memasukkan banyak transaksi ke dalam 1 block baru. Hingga keseluruhan ukuran block baru itu mencapai total kurang dari 1 megabyte (batas ukuran blok yang masih berlaku saat ini). Kemudian, membuat header block yang terkait dengan blok sebelumnya.

Pada header block ini, ada ruang nonce berukuran 32 bit. Sehingga penambang bisa mencoba nonce ini berkali-kali. Tujuannya, untuk mencari satu nonce yang paling tepat. Ketentuan nonce tersebut adalah, bahwa nilai hashing yang diperoleh harus lebih rendah / dibawah target. Lebih jauh terkait dengan maksud “target” tersebut dijelaskan lebih lanjut di bawah.

Biasanya untuk memulai mencoba nonce tersebut, bisa diawali dengan nilai nonce “0” (nol). Lalu penambang pun bisa mencoba secara berturut-turut dengan kenaikan angka tersebut sampai berhasil mencari nonce yang tepat agar menjadi blok valid.

Umumnya penambang akan mencoba setiap kemungkinan nilai dari 32 bit untuk nonce tersebut. Namun mungkin juga tidak ada satupun yang bisa menghasilkan hash yang valid. Nah, pada kasuistis seperti ini, biasanya penambang akan membuat sebuah perubahan.

Perubahan itu adalah perubahan pada transaksi Coinbase, yang memungkinkan penambang untuk merubah nilai dari 32 bit. Karena ada sebuah nonce tambahan dalam transaksi coinbase. Setelah mengubah nonce tambahan di transaksi coinbase tadi, penambang bisa mulai mencari lagi nonce di header block.

Jika telah melakukan perubahan nonce dalam transaksi coinbase, maka seluruh merkle tree juga harus berubah. Mengapa demikian? Karena perubahan nonce tersebut akan menyebar ke semua jalur di merkle tree. Sehingga, bisa dikatakan pengubahan nonce tambahan tersebut, sifatnya seolah-olah lebih sulit daripada mengubah nonce di header bloknya.

Mengapa lebih sulit? karena penambang jadi banyak menghabiskan waktunya untuk mengubah nonce di header blok. Bisa jadi juga, ketika sudah selesai mengubah nonce di header blok, mereka pun belum bisa menemukan blok yang valid. Itulah mengapa justru pengubahan nonce tambahan ini justru lebih sulit. Meskipun bisa dilakukan sebagai jalan alternatif, jika belum bisa menemukan kemungkinan nilai di 32 bit tadi.

Walaupun sulit dan sebagian besar mungkin tidak akan berhasil, namun jika penambang berusaha untuk terus mencoba, mungkin akan bisa menemukan sebuah kombinasi yang tepat dari nonce tambahan di transaksi coinbase itu. Sehingga nonce di header blok bisa menghasilkan hash yang tepat dibawah target. Kalau penambang berhasil menemukan, penambang itu bisa secepatnya untuk mengumumkan, dan berharap bisa diterima untuk mendapat reward.

Lalu ada pertanyaan yang muncul:

1. Target apa sebenarnya yang menjelaskan target hash itu harus berada di bawah target?
2. Apakah semua penambang memecahkan puzzle yang sama?
3. Jika satu penambang berhasil memecahkan, apakah penambang yang tercepat itu akan selalu menang untuk menemukan blok berikutnya?

Jawaban nomor 2 dan 3 adalah “Tidak”. Tidak mungkin penambang akan bekerja pada blok yang sama persis. Karena blok satu dengan yang lain, tentu di dalamnya akan terdapat urutan transaksi yang berbeda. Jadi tentu saja puzzle nya juga tidak sama. Dan yang paling utama, jika ada dua penambang yang bekerja pada blok yang transaksinya identik sekalipun, bloknya akan tetap berbeda.

Dalam transaksi coinbase, penambang akan menentukan alamat mereka sendiri di dalam transaksi coinbase. Alamat ini yang akan membuat perubahan hingga sampai ke akar merkle tree. Sehingga bisa dipastikan bahwa tidak ada dua penambang yang sedang mengerjakan puzzle yang sama. Kecuali jika mereka berbagi (sharing) public key. Berbagi atau sharing public key ini, dalam pertambangan bisa dilakukan jika kedua penambang tersebut adalah bagian dari pool mining yang sama. Sehingga antara keduanya akan bisa berkomunikasi satu sama lain, terkait apakah mereka termasuk nonce yang berbeda di transaksi coinbase tersebut. Tujuannya juga untuk menghindari duplikasi pengerjaan.

Untuk menjawab pertanyaan nomor 1 tentang target, cukup berkaitan dengan tingkat kesulitan. Begini penjelasannya:

Tingkat Kesulitan Menambang Bitcoin

Bagaimana tingkat kesulitan untuk menemukan blok yang valid? Yang harus kita ingat adalah bahwa penambang akan berusaha untuk mendapatkan yang diiginkan. Yakni nilai hash harus lebih rendah dari target. Katakanlah, penambang berusaha untuk menemukan hash bloknya + angka acak di base16, yang nilainya lebih rendah dari target.

Target –> seperti yang dijelaskan di awal, berkaitan dengan tingkat kesulitan. Sementara target ini adalah bit 256 pada base16. Jadi target ini akan semakin rendah nilainya, sehingga tingkat kesulitannya juga akan bertambah. Maka artinya, tingkat kesulitan tersebut adalah makin rendahnya nilai dari target. Sampai di sini jelas ya? Mari kita lanjutkan kembali secara lebih detail.

Kita ambil contoh, misalkan pada satu waktu tingkat kesulitan dalam hexadesimal adalah:

0000000000000000172EC0000000000000000000000000000000000000000000 (BASE16)

atau jika dalam dikonvert jadi base10 adalah:

568436119447114618883887501211268589217582000336195813376

Jika penambang mendapatkan hashnya di dalam base10:

568436119447114618883887501211268589217582000336195813376+ 1,

maka artinya penambang itu tidak berhasil, dan harus mencoba lagi, coba lagi, dan lagi, hingga berhasil menemukan nilai yang lebih rendah dari targetnya.

Penentuan Tingkat Kesulitan

Tingkat kesulitan akan berubah setiap mencapai 2016 blok. Kisaran waktunya kurang lebih selama 2 minggu. Perubahan tingkat kesulitan, disesuaikan dari seberapa efisien para penambang selama periode 2016 blok sebelumnya. Jadi seperti ini perhitungan tingkat kesulitan dalam menambang Bitcoin:

X = (Y * 2016 * 10 MENIT) / (Z)

x = Tingkat Kesulitan Berikutnya
y = Tingkat Kesulitan Sebelumnya
z = Waktu yang dibutuhkan untuk menambang 2016 blok terakhir
10 menit = waktu rata-rata penciptaan 1 blok

Pada perhitungan di atas, 2016 * 10 menit akan menghasilkan waktu tepat 2 minggu. Sehingga 2016 blok yang akan diciptakan nantinya akan membutuhkan waktu kurang lebih 2 minggu. Efek dari perhitungan perubahan tingkat kesulitan diatas, menentukan skala tingkat kesulitan yang bisa memperhitungkan sebuah blok bisa ditemukan di dalam jaringan. Yaitu dalam rata-rata waktu 10 menit.

Setiap penambang Bitcoin akan menghitung tingkat kesulitan tersebut. Dan hanya akan menerima blok yang memenuhi kriteria di tingkat kesulitan yang bisa mereka hitung. Penambang yang berada di cabang berbeda, mungkin tidak menghitung nilai kesulitan yang sama. Namun pada dasarnya setiap penambang di penambangan diatas blok yang sama akan menyetujui tingkat kesulitannya. Sehingga memungkinkan pencapaian konsensus di dalam jaringan.

Tingkat kesulitan pertambangan Bitcoin akan terus meningkat. Namun kenaikan itu tidak akan selalu stabil dan linier, tapi bergantung pada aktifitas para penambangnya, juga pada situasi di pasar. Ada beberapa faktor misalnya berapa banyak penambang baru yang bergabung. Sehingga bisa mempengaruhi nilai tukar Bitcoin pada saat itu.

Karena penambang yang baru bergabung banyak, dan tingkat pertambangan semakin ditunjang dengan munculnya perangkat-perangkat yang lebih efisien, maka blok akan bisa ditemukan dengan lebih cepat. Sehingga tingkat kesulitan pun jadi meningkat. Maka waktu yang dibutuhkan akan selalu berkisar rata-rata dalam 10 menit untuk menemukan dan menciptakan blok baru.

Bagaimana jika dalam menemukan blok, ternyata membutuhkan waktu rata-rata lebih dari 10 menit?

Jika hal ini terjadi, maka tingkat kesulitan akan turun. Jadi, berbagai kondisi rata-rata penciptaan blok baru dalam tempo 10 menit tersebut, akan mempengaruhi apakah nanti tingkat kesulitan akan naik atau turun. Misalnya, jika rata-rata penciptaan blok dalam 2 minggu lebih cepat atau lebih kecil dari 10 menit, maka tingkat kesulitan akan bertambah dan menyesuaikan. Namun jika rata-rata lebih besar dari 10 menit, maka tingkat kesulitan akan turun.

Hardware Menambang Bitcoin

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa untuk melakukan pertambangan Bitcoin, dibutuhkan sebuah perangkat keras untuk melakukan perhitungan atau komputasi dalam memecahkan puzzle. Seiring dengan perkembangan jaman, dan tingkat kesulitan yang makin bertambah, daya komputasi pun makin ditunjang juga dengan perkembangan perangkat keras ini.

Pengkalkulasian dalam pertambangan menggunakan fungsi hash SHA-256. SHA ini adalah singkatan dari Secure Hash Algorithm. Pada saat Bitcoin diciptakan oleh Satoshi Nakamoto, memilih menggunakan SHA-256, tentu saja karena fungsi hash yang paling bagus dan bisa digunakan saat itu adalah SHA-256 ini.

SHA-256 adalah satu famili di SHA-2. Ada beberapa yang sejenis di SHA-2 seperti pada SHA-224, SHA-384, dan SHA-512. Sementara pada SHA-256 terdapat 256 bit. Setiap fungsinya bisa beroperasi pada 32 bit kata. Sehingga bisa mengakomodir hardware 32 bit. Angka 256 ini berasal dari 256 bit state dan output. Pada perkembangan selanjutnya, telah muncul family SHA-3. Namun masih belum digunakan di dalam Bitcoin.

Para penambang, harus bisa menghitung fungsi ini secepat mungkin. Sehingga penambang akan saling berlomba satu sama lain. Semakin cepat, maka semakin banyak pula keuntungan yang bisa mereka peroleh. Nah, sekarang mari kita lihat beberapa jenis perangkat pertambangan yang bisa digunakan untuk menambang Bitcoin.

Menambang Bitcoin Dengan CPU

Saat pertama kali Bitcoin mulai dijalankan, perangkat yang digunakan bisa dilakukan hanya dengan menggunakan CPU pada komputer biasa. Tentu saja, hal itu karena tingkat kesulitan pada saat itu juga masih rendah bukan. Jadi pertambangan menggunakan CPU ini dianggap sebagai generasi pertama perangkat pertambangan Bitcoin.

Pada saat itu, bisa dikatakan para penambang hanya mencari nonce lebih secara linier dengan SHA-256. Dan memeriksa selanjutnya, jika telah menghasilkan sebuah blok yang valid.

Yang menjadi pertanyaan, seberapa cepat jika pertambangan Bitcoin dilakukan dengan CPU? Jika komputer yang digunakan adalah komputer high end di masa saat ini kemungkinannya kurang lebih 20-25 juta hash per detik, dalam satuan MH/s. Dan jika dibandingkan pada tingkat kesulitan yang ada pada saat ini, mungkin akan membutuhkan beberapa ribu tahun untuk bisa menemukan blok yang valid. Sehingga pertambangan dengan CPU ini benar-benar sudah menjadi cukup sulit.

Pertambangan dengan menggunakan CPU, tidak lagi menguntungkan pada masa sekarang. Bagi orang-orang yang pernah melakukan pertambangan menggunakan CPU, pastinya akan merasa kecewa, karena mereka juga belum mengetahui secara pasti bagaimana cara kerja Bitcoin.

Menambang Bitcoin Dengan GPU

Generasi kedua selanjutnya, adalah penambang mulai menggunakan GPU. Sebuah kartu grafis yang hampir digunakan di semua jenis komputer dewasa ini. GPU ini bisa menghasilkan paralelisme yang tinggi, dan bisa cukup berguna dalam hal pertambangan Bitcoin.

Pertambangan Bitcoin bisa di paralelkan, sehingga penambang juga bisa mencoba melakukan hashing pada waktu yang sama dengan nonce yang berbeda. Ketika OpenCL mulai dirilis di tahun 2010, memungkinkan untuk menjalankan berbagai jenis perhitungan yang lebih cepat pada sebuah kartu grafis. Karena hal ini jugalah yang pada akhirnya membuka peluang untuk bisa melakukan pertambangan Bitcoin melalui GPU.

Sebuah kartu grafis mempunyai properti yang bisa dibilang cukup atraktif. Mudah untuk digunakan, bahkan orang yang masih amatir pun akan mudah melakukan setting awal kartu grafis ini. Membeli kartu grafis pun juga cukup mudah dicari di pasaran. Dan satu manfaat utamanya adalah, kartu grafis juga bagus untuk pertambangan Bitcoin.

Mengapa dikatakan bagus? Karena kartu grafis bisa bekerja secara paralel, yang bisa digunakan sebagai simultan perhitungan di SHA-256. Bahkan, beberapa jenis GPU juga telah memiliki instruksi khusus untuk bisa melakukan operasi yang cukup berguna di SHA-256. Dan satu lagi yang menarik, karena kebanyakan kartu grafis bisa di overclocked, meski juga cukup beresiko jika terlalu dipaksakan. Kesalahan pun bisa terjadi saat melakukan perhitungan SHA-256 menggunakan overclocked ini.

Pertambangan dengan GPU ini bisa dimodifikasi sedemikian rupa. Sehingga penambang bisa membuat dan merancang beberapa GPU dalam satu motherboard. Bahkan banyak juga para penambang yang membuat rancangan khusus serupa, dengan menggunakan banyak GPU yang digabungkan dalam satu set motherboard. Sehingga keseluruh GPU itu pun bisa digunakan bersama-sama dalam menambang Bitcoin.

Salah satu contoh perakitan GPU ini bisa dibaca disini: Membuat Sendiri GPU Mining Rig

GPU ada kelebihan, tentu juga ada kekurangan. GPU membutuhkan daya yang besar. Sehingga konsumsi listrikpun juga menjadi besar. Disamping itu, biaya untuk merangkai GPU ini juga lumayan mahal, terlebih jika berniat untuk menggunakan kartu grafis yang banyak. Dan pendingin pun banyak yang tidak terjelaskan spesifikasi yang baik untuk menunjang kinerja GPU ini.

Menambang Bitcoin Dengan FPGA

FPGA adalah singkatan dari Field Programmable Gate Array. FPGA adalah sebuah IC digital yang banyak dipakai untuk mengimplementasikan rangkaian-rangkaian digital. Para penambang Bitcoin mulai banyak beralih menggunakan FPGA, ketika GPU mulai banyak ditinggalkan.

Saat itu, banyak yang memakai Verilog, hardware yang didesain menggunakan FPGA. Pada dasarnya FPGA muncul dalam pertambangan Bitcoin seperti halnya awal banyak penambang beralih dari CPU ke GPU. Yakni bertujuan untuk bisa melakukan pertambangan Bitcoin semaksimal mungkin.

Pada chip FPGA ini, memungkinkan penggunanya untuk menyesuaikan dan mengatur ulang konfigurasinya. Pada dasarnya FPGA memang bisa menawarkan kinerja yang lebih baik dari kartu grafis. Terlebih dengan keleluasaan untuk mengkonfigurasi setelannya. Selain itu FPGA juga ada pendingin yang bisa memudahkan proses kerjanya.

Dengan FPGA ini, penambang pun bisa merangkai perangkatnya dengan lebih bersih dan rapi jika dibandingkan dengan GPU. Penggunaan FPGA memungkinkan bisa mencapai hingga GH/s, atau kurang lebih satu miliar hash per detik. Namun, jika penambang mempunyai ratusan board masing-masingnya 1GH/s pada saat ini, kemungkinan membutuhkan rata-rata waktu 50 tahun untuk bisa menemukan blok Bitcoin baru.

Oleh karena itu, banyak yang menganggap penggunaan FPGA pun masih kurang efektif. Karena peningkatannya pun dirasa hanya sedikit jika dibandingkan dengan GPU. Selain itu ada beberapa kelemahan juga di FPGA. Kelemahannya adalah banyak yang mengalami kerusakan saat digunakan untuk pertambangan Bitcoin. FPGA dalam pertambangan Bitcoin pun tidak berlangsung lama. Hanya beberapa bulan saja. Jauh lebih lama pada GPU yang saat itu bisa mencapai waktu hingga 1 tahun. Beberapa bulan setelah banyak yang menggunakan FPGA, lalu muncul ASIC.

Menambang Bitcoin Dengan ASIC

Pada masa sekarang ini, pertambangan telah banyak didominasi oleh ASIC. ASIC adalah sebuah chip khusus untuk mengerjakan pekerjaan tertentu. ASIC atau kepanjangan dari Application-Specific Integrated Circuit ini memang dibuat secara khusus untuk bisa melakukan pertambangan Bitcoin.

Ada banyak vendor besar yang menjual kepada konsumen dengan berbagai jenis dan type. Dari berbagai banyak type tersebut, ada berbagai tingkat besaran komputasi, dan besaran daya yang dikonsumsinya. Sehingga penambang pun bisa memiliki masing-masing type Asic tersebut.

Proses perancangan Asic membutuhkan keahlian dan keunggulan produk yang bisa bertahan lama. Meski begituk, Asic untuk pertambangan Bitcoin ini memang didesain dan diciptakan dengan cepat. Sejumlah analis menyatakan bahwa vendor asic bahkan memproduksi asic tercepat dalam sejarah sirkuit terpadu. Terutama pada penanganan masalahnya saat produk berada di tangan konsumen.

Sebagian besar produk Asic di generasi pertama, ada banyak bug dan sebagian besar juga tidak memberikan angka dan kinerja yang semestinya. Namun kemudian Asic telah menjadi yang paling handal di masa sekarang.

Sampai pada tahun 2014, jangka masa Asic cukup pendek karena telah meningkat cukup pesat yang meningkatkan hash rate jaringan Bitcoin. Masa pertumbuhan Asic di era pertama berlangsung dalam enam bulan. Selama masa ini, sebagian besar keuntungan yang telah dibuat ada di masa pertama. Seringkai penambang bisa membuat setengah dari keuntungan yang diharapkan pada jangka hidup Asic dalam enam minggu pertama penggunaannya.

Jadi dalam hal ini, kecepatan pengiriman produk dari vendor ke tangan konsumen menjadi faktor yang penting untuk menghasilkan keuntungan dalam pertambangan. Meskipun ada ketidakmatangan dalam proses produksi Asic, pelanggan sering mengalami hambatan dalam terlambatnya pengiriman produk. Sehingga seringkali datang terlambat dan hampir usang saat produk Asic tersebut diterima di tangan konsumen. Sementara, tingkat pertumbuhan daya hash Bitcoin telah stabis. Namun di era awal akan nampak banyaknya pelanggan yang merasa frustasi dan banyak yang berasumsi telah ditipu oleh vendor.

Dalam sejarah pertambangan Bitcoin, ekonomi dalam pertambangannya masih belum menguntungkan bagi penambang kecil untuk bisa melakukan pertambangan. Terlebih untuk bisa membeli peralatan pertambangan dan memulai mendapat keuntungan darinya.

Nyatanya, banyak orang yang telah melakukan order pembelian perangkat pertambangan ini akan kehilangan uang, jika didasarkan kalkulasi yang mereka buat pada saat memutuskan order pembelian tersebut. Selain itu, pertambangan Bitcoin pun seolah menjadi sebuah pertaruhan terkait apakah harga Bitcoin nantinya akan naik atau tidak. Bagi banyak penambang, meskipun mereka bisa membuat banyak keuntungan dari menambang Bitcoin, akan lebih baik jika mereka baru saja mengambil keuntungan tersebut untuk segera membeli peralatan pertambangan, lalu diinvestasikan dalam Bitcoin, lalu menjualnya untuk memperoleh keuntungan.

Meski para penambang bisa segera memesan perangkat pertambangan, namun hal itu tidak terlalu bagus jika mereka belum mengetahui secara detail tentang Bitcoin dan cryptocurrency. Saat ini, kebanyakan produk Asic telah dijual secara komersial. Hampir tidak mungkin produk-produk tersebut bisa terbeli dari hasil pertambangan, karena pasti akan ada biaya listrik dan juga kebutuhan daya untuk pendinginnya.

List Hardware Asic Bisa Dilihat Disini: List Hardawre ASIC

Lanjutkan ke halaman berikutnya …

Menambang Bitcoin Dalam Skala Besar Dan Profesional

Bisa di katakan, saat ini pertambangan Bitcoin telah pindah dari pertambangan individu menjadi sentral pertambangan besar dan profesional. Perusahaan-perusahaan besar pertambangan Bitcoin ini sebagian besar ini beroperasi tidak secara terbuka, untuk melindungi mereka dan mempertahankannya secara kompetitif.

Ada tiga hal yang menjadi faktor untuk mendirikan sebuah pusat pertambangan Bitcoin. Tiga hal penting tersebut adalah iklim, biaya listrik, dan kecepatan jaringan. Sehingga secara khusus, tentu akan lebih baik jika pertambangan itu dilakukan di iklim yang digin agar bisa menekan biaya konsumsi listrik untuk pendingin.

Masalah sistem pendingin ini tentu menjadi tantangan tersendiri pada pertambangan Bitcoin. Sementara, tentu banyak yang berharap agar biaya listrik yang murah. Dan juga koneksi jaringan yang cepat agar bisa terhubung ke node lain di jaringan Bitcoin lebih cepat pula.

Terjadi Evolusi Perangkat Menambang Bitcoin

Di dalam pertambangan Bitcoin telah terjadi evolusi yang lambat. Mulai dari pertambangan dengan CPU, beralih ke GPU, lalu kepada FPGA, dan sampai sekarang telah didominasi oleh ASIC. Sementara hal ini pun sama terjadi evolusi dalam pertambangan emas.

Di dalam evolusi pertambangan emas, dimulai dengan pertambangan individu-individu yang menggunakan panci untuk mendulang emas. Beralih kemudian menggunakan kotak-kotak yang menggunakan pintu air, dan dilanjutkan dengan menggunakan peledak di lereng-lereng bukit oleh kelompok-kelompok penambang emas. Hingga kemudian mulai terjadi penambangan emas modern yang melakukan penambangan raksasa dan telah membuat lubang besar di muka bumi.

Berdasarkan dua evolusi pertambangan tersebut, ada penurunan peran secara individu yang sama-sama menurun dari waktu ke waktu. Beralih pada dominasi perusahaan besar untuk mengeruk keuntungan secara lebih besar. Namun, ada pola lain yang menunjukkan sebagian besar keuntungan tersebut didapat dari pihak-pihak penjual peralatan penambangan.

Apa yang akan terjadi pada pertambangan Bitcoin di masa depan? Saat ini pertambangan Asic telah menjadi satu-satunya cara yang realistis untuk bisa melakukan pertambangan dan memperoleh keuntungan. Namun, pertambangan dengan Asic juga telah berlaku tidak ramah, terutama pada para penambang kecil.

Jika ada sebuah pertanyaan yang mempertanyakan, lalu apa gunanya desentralisasi jika pada akhirnya setiap individu pun pada akhirnya tersingkir? Apakah memungkinkan kembali kepada sebuah yang yang memungkinkan menggabungkan keduanya? Apakah benar lahirnya pertambangan Asic dan munculnya pusat-pusat pertambangan besar ini telah melanggar visi asli dari Bitcoin?

Di dalam cryptocurrency, bisa jadi ada sebuah siklus yang mungkin berulang. Dan hal tersebut telah bisa dilihat kecenderungannya dengan kemunculan Altcoin. Dimana sebuah cryptocurrency lain selain Bitcoin muncul dan masih terbebas dari pihak investor besar. Namun tentu saja dengan tingkat permulaan dan harga yang masih jauh relatif lebih kecil dibandingkan dengan Bitcoin saat ini.

Ada sebuah kondisi yang bisa dimanfaatkan ketika Asic masih belum tersedia pada Altcoin baru. Dan pertambangan pun mungkin akan melanjutkan sejarah dari CPU ke GPU, lalu dari GPU ke FPGA, dan berujung kembali kepada pertambangan Asic. Namun hal itu tentu juga akan beresiko, tentang apakah altcoin baru tersebut akan berhasil atau tidak nantinya.

Konsumsi Energi Dan Ekologi Pertambangan Bitcoin

Bermunculan pusat pertambangan besar secara profesional, menimbulkan gejala dan potensi dominasi pertambangan Bitcoin. Hal ini seakan sama persis dengan pertambangan emas. Terutama, bagaimana peran perusahaan besar di pertambangan emas yang telah banyak menimbulkan kerusakan lingkungan.

Sementara di Bitcoin, mungkin tidak akan menjadi sebesar itu sebagai dampaknya. Namun, pertambangan Bitcoin juga membutuhkan energi yang besar. Secara tidak langsung, akan juga berdampak bagi mata uang, dan juga lingkungan.

Ada sebuah hukum fisika yang dikenal dengan prinsip Landauer, oleh Ralph Landauer di tahun 1960. Pada hukum fisika itu menyatakan bahwa setiap komputasi non-reversible (searah-tidak dapat dibalik) akan membutuhkan sejumlah minimum energi. Logikanya, setiap komputasi secara irreversible dianggap dapat menghilangnya sebuah informasi. Terutama, di dalam prinsip hukum fisika itu, menyatakan bahwa setiap bit akan mengkonsumsi minimal (kT In 2) joules. Dimana K adalah konstan Boltzmann, atau kurang lebih 1.38×10^-23 J/K. Disitu, T adalah temperatur sirkuit dalam ukuran Kelvin, dan In 2 adalah algoritma biasa dari 2, atau kurang lebih bernilai 0.69. Jumlah kecil ini adalah jumlah energi per bit. Dari hukum fisika ini, menjelaskan bahwa sebuah komputasi, akan membutuhkan energi yang bisa dihitung tiap bit.

Sedangkan SHA256, ada yang menganggap bukanlah sebuah komputasi reversible. Dijelaskan dalam hukum fisika diatas, bahwa setiap komputasi yang non-reversible akan membutuhkan energi, dan SHA-256 digunakan sebagai dasar pertambangan Bitcoin. Sehingga artinya, komputasi pertambangan Bitcoin juga membutuhkan energi.

Lalu bagaimana bisa menambang Bitcoin membutuhkan daya energi?

Proses Menambang Bitcoin, tidak bisa memungkiri akan memakan konsumsi energi. Meskipun, jumlah energi yang digunakan masih jauh dari jumlah keseluruhan energi listrik yang digunakan di dunia saat ini. Namun kenyataannya adalah pertambangan Bitcoin memang membutuhkan energi listrik.

Pada perangkat pertambangan tentu perlu diproduksi. Baik saat masih berupa bahan baku fisiknya, lalu mengubahnya menjadi perangkat pertambangan Asic. Dan dari proses tersebut juga akan membutuhkan energi. Sedangkan untuk pengiriman produk jadi perangkat Asic kepada konsumen, juga memakan energi dalam pengirimannya. Lalu, berlanjut lagi setelah perangkat tersebut digunakan untuk pertambangan Bitcoin, komputasi perangkatnya juga akan memakan energi.

Dari tingkat konsumsi energy yang telah berlangsung di pertambangan Bitcoin saat ini, banyak harapan yang akan bisa menurunkan tingkat konsumsi energi. Terutama pada proses pertambangan Bitcoin. Mari kita lihat lebih jauh tingkat konsumsi energi dalam Bitcoin.

Kebutuhan Daya Listrik Dalam Menambang Bitcoin

Seperti yang telah dijelaskan di atas, bahwa ketika pertambangan Bitcoin dilakukan akan mengkonsumsi listrik, yakni listrik. Begitupun halnya ketika menggunakan perangkat Asic. Pada perkembangan perangkat pertambangan, bisa dibilang ada penurunan dan efektifitas penggunaan energi listrik.

Namun ketika Asic masuk, meski pada akhirnya ada perkembangan perangkat Asic yang memungkinkan untuk mengkonsumsi listrik lebih rendah, namun bisa dikatakan, karena Asic jugalah hash rate di jaringan Bitcoin meningkat pesat. Dan hal itu juga berimplikasi pada peningkatan konsumsi listrik untuk pertambangan Bitcoin.

Ada sebuah ulasan hasil penelitian yang pernah dilakukan oleh Sebastian Deetman tentang daya konsumsi listrik pertambangan Bitcoin. Dan juga relasinya terhadap dampak lingkungan yang bisa ditimbulkan. Ulasan tersebut bisa dibaca selengkapnya di sini:

Daya Konsumsi Listrik Jaringan Bitcoin

Bagi Seorang penambang, tentu haruslah bisa mengkalkulasikan berapa daya listrik yang ada pada perangkat pertambangannya. Sekaligus, juga menghitung biaya listrik yang akan dibutuhkan. Pada bulan Maret lalu, tarif listrik di Indonesia turun, meski sedikit. Kurang lebih tarif listrik pada bulan Maret 2916 lalu sebagai berikut:

Tarif Listrik Bulan Maret 2016: Rp 1355/kWh

Golongan tarif yang masuk kelompok ini:

1. Rumah tangga kecil R1/1300 VA
2. Rumah tangga kecil R1/2200 VA
3. Rumah tangga sedang R2/3500-5500 VA
4. Rumah tangga besar R3/6600 VA ke atas
5. Bisnis menengah B2/6600 VA-200 kVA
6. Pemerintah sedang P1/6600 VA-200 kVA
7. Penerangan Jalan P3

Misalkan kita menggunakan Antminer S7 dengan harga $ 597 (Rp. 7.960.645,88 – Harga di amazon saat ini), 4,73 TH/s dengan daya konsumsi listrik 1210 watt. Untuk menghitungnya, kita bisa menggunakan rumus berikut:

Jadi pada pemakaian Antminer jika bekerja penuh dalam 1 bulan non stop, maka akan membutuhkan daya berikut:

1210/1000 X 24 X 30 = 871,2 KWH.

Jika tarif Listriknya adalah Rp 1355/kWh, maka total biaya listrik dalam 1 bulan adalah:

1355X871,2 = RP. 1.180.476,-

Tentu saja, jumlah tersebut hanya dihitung dari besaran pemakaian listrik pada perangkat Asic di Antminer S7 saja. Masih belum termasuk perhitungan biaya listrik PC atau laptop yang digunakan, atau juga pendingin tambahan yang akan digunakan jika diperlukan. Begitu pula dengan biaya koneksi yang dipakai untuk menghubungkan perangkat pada jaringan Bitcoin.

Jika kita mencoba mengkalkulasi lagi besaran jumlah Bitcoin yang bisa dihasilkan, kita bisa juga melakukan perhitungan tersebut, begini cara menghitungnya:

HashRate Asic Antminer S7         : 4,73 TH/s
Difficulty Saat ini                        : 194254820283.44403
Harga Bitcoin ($)                        : 455.4 USD
Listrik per KWH (konvert ke $)    : 0.09 USD
Kesulitan bertambah                   : 5 % (2 minggu)
Biaya pool (antpool)                    : 2,5%

Data tersebut kita masukkan ke kalkulator mining untuk menghitung kisaran berapa yang bisa di dapat dalam melakukan pertambangan. Hasilnya adalah sebagai berikut:

Jam        : $ 0,12
Hari        : $ 2,82
Minggu : $ 19,77
Bulan     : $ 84,71
Tahun   : $ 1.030,64

Anda bisa mencoba penghitungan dengan memasukkan data informasi diatas pada kalkulator mining dibawah ini:

Kalkulator Mining

Dari contoh percobaan penghitungan biaya listrik dan kisaran hasil pertambangan di atas, kita bisa menilai bahwa besaran daya listrik juga mempengaruhi juga pola pertambangan, dan juga pada hasil pertambangan yang bisa didapatkan. Dalam satu bulan pemakaian perangkat secara nonstop, antara hasil yang didapat dengan biaya listriknya juga tidak terlalu besar perbedaannya. Tentu saja, hal itu sesuai dengan tarif listrik yang ada di Indonesia. Keuntungan secara bersih akan bisa diperoleh, jika telah melakukan pertambangan kurang lebih selama 7 bulan, itupun baru bisa menutupi untuk biaya pembelian perangkatnya.

Sementara, dalam rentang waktu 7 bulan tersebut, penambang juga tidak mengetahui apa yang akan terjadi. Misalkan tentang adanya kerusakan perangkat, harga Bitcoin yang turun, Biaya listrik yang mungkin naik di 2 bulan ke depan, atau hal lainnya lagi.

Mesin Pendingin Dalam Menambang Bitcoin

Pendingin ini dianggap sebagai sebuah komponen penting dalam menambang Bitcoin. Dan dalam prakteknya juga akan memakan energi listrik. Jika tidak menggunakannya, maka bisa dipastikan akan mengakibatkan kerusakan pada perangkat menambang yang digunakan.

Namun jika proses menambangBitcoin dilakukan dalam ukuran yang kecil, mungkin biaya untuk pendingin ini juga kecil dan biasanya dianggap remeh. Berbeda halnya jika pertambangan itu dilakukan dalam ukuran besar seperti pusat menambang Bitcoin besar secara profesional. Pendingin ini cukup berpengaruh dan akan memakan biaya yang besar juga atas daya konsumsi listriknya.

Mining Pool dan Penjelasannya

Hal pertama yang perlu kita ingat, bahwa dalam pertambangan Bitcoin, dilakukan dengan proses random (acak). Penambang tidak akan pernah bisa tahu, kapan dirinya akan bisa menemukan blok berikutnya. Jika penambang tidak bisa menemukan blok berikutnya, maka penambang pun tidak mendapat apa-apa.

Jika seorang penambang melihat pada distribusi blok, dan ingin melihat berapa blok yang ingin dan bisa ditemukan di tahun pertama, maka akan ada varian yang tinggi. Sementara jumlah blok yang mungkin bisa ditemukan juga rendah. Sehingga, jika kita membayangkan sebagai seorang penambang kecil. Kemungkinan-kemungkinan akan hal tersebut seakan membuat penambang kecil menjadi tidak punya banyak pilihan tersedia.

Apa itu Mining Pool?

Berawal dari banyaknya kesulitan yang dihadapi oleh para penambang kecil, sekaligus dengan beragam resiko yang dihadapi, lalu banyak diantara mereka yang kemudian saling bekerja sama dan membentuk sebuah perusahaan asuransi untuk meringankan resiko tersebut.

Awalnya sebuah mining pool terbentuk karena pola kerjasama tersebut. Sehingga sekelompok penambang bergabung bersama dan membentuk sebuah pool yang berfungsi untuk bisa melakukan penambangan Bitcoin secara bersama-sama. Dengan menentukan satu penerima coinbase yang telah ditunjuk sebelumnya. Penerima itu, disebut dengan istilah Pool Manager.

Jadi, dengan penambangan secara bersama ini, tidak perduli siapa yang menemukan sebuah blok, manager pool itulah yang nantinya akan menerima imbalan reward blok. Selanjutnya dari hasil yang diterima oleh manager pool atas reward block yang ditemukan, akan didistribusikan kepada masing-masing peserta. Dan pool tersebut, mungkin memotong beberapa dari jumlah itu sebagai fee untuk layanan pool yang dipakai masing-masing penambang.

Asumsinya ketika seorang penambang bergabung ke dalam pool mining, maka penambang juga mempercayai manager pool mining tersebut. Sehingga dengan pola pool mining, para penambang kecil pun menjadi mempunyai peluang untuk tetap bisa menambang Bitcoin.

Yang menjadi pertanyaan, bagaimana manager pool tersebut mengetahui secara pasti jumlah daya komputasi masing-masing penambang, dan berapa banyak yang telah dihasilkan oleh masing-masing penambangnya? Lalu bagaimana manager pool tersebut bisa membagi pendapatan tersebut secara sepadan di tiap-tiap penambang?

Kontribusi Daya Komputasi Sebagai Saham Menambang Bitcoin

Untuk menjawab beberapa pertanyaan diatas, ada solusi yang bisa menjawabnya. Penambang, bisa membuktikan berapa banyak peran yang telah dikontribusikan didalam pool saat melakukan penambangan. Pembuktian ini dapat dilakukan dengan menghitung hasil output saham, atau blok valid terdekat.

Mari kita perjelas tentang hal ini.

Misalkan target adalah sebuah angka yang diawali dengan 67 angka nol. Hash sebuah blok haruslah dibawah angka dari target agar blok itu menjadi blok yang valid. Di dalam mencari sebuah blok tersebut, penambang akan mencari hash blok dengan banyak angka nol di depan, namun tidak sampai berjumlah 67, karena target harus dibawahnya. Penambang bisa memulai untuk mencari blok valid yang terdekat untuk membuktikan bahwa mereka memang telah bekerja dalam pencarian tersebut. Sedangkan sebuah saham mungkin akan membutuhkan pembagian sekitar 40 atau 50 angka nol. Itupun tergantung pada penambang di pool.

Sementara, penambang pun akan terus mencari blok baru dengan hash blok yang berada di bawah target. Di dalam proses pencarian itu, mungkin mereka akan menemukan blok lain yang hash bloknya berisi angka nol lebih sedikit. Namun masih cukup sulit untuk bisa membuktikan bahwa mereka telah benar-benar bekerja.

Manager pool menjalankan node bitcoin atas nama peserta. Lalu mengumpulkan transaksi dan merakitnya kedalam blok. Manager pool juga menyertakan alamat mereka dalam transaksi coinbase dan mengirimkan untuk semua peserta yang tergabung di pool. Untuk membuktikan bahwa semua peserta telah bekerja, mereka mengirimkan saham. Saat anggota di pool menemukan blok yang valid, peserta tersebut mengirimkan ke manager pool.

Dalam hal ini, peserta yang telah menemukan blok baru tersebut tidak diberikan bonus khusus. Sehingga jika penambang lain melakukan lebih banyak pekerjaan dari penambang lain di pool, maka penambang itu akan dibayar lebih. Meskipun penambang itu bukanlah yang menemukan blok baru dan valid tadi.

Reward Mining Sebagai Insentif Menambang Bitcoin

Misalkan dalam pool mining ada tiga peserta yang sama-sama mengerjakan di blok yang sama. Ketiganya diberikan reward yang sepadan dengan jumlah pekerjaan yang telah dilakukan masing-masing dari ketiga perserta tersebut. Meskipun salah satu peserta tersebut menemukan blok yang valid. Salah satu penambang dibayar karena telah melakukan banyak pekerjaan. Dan biasanya juga tidak ada bonus khusus bagi yang berhasil menemukan blok yang valid.

Ada sedikit opsi yang bisa dilakukan oleh manager pool dalam mengkalkulasi berapa besar reward yang diberikan kepada peserta berdasarkan saham yang mereka kirimkan. Secara umum, kita akan mempunyai dua pilihan yang sederhana:

1. Pay Per Share

Pada model yang ini, manager pool akan membayar peserta secara flat pada tiap kali mengirimkan saham atas kesulitan tertentu yang telah dikerjakan pada sebuah blok. Sehingga para penambang dapat mengirim saham mereka kepada manager pool dan langsung dibayar tanpa menunggu pool untuk menemukan sebuah blok.

Dalam beberapa hal, model pay per share ini merupakan model terbaik untuk para penambang sebagai peserta di dalam pool mining. Sehingga para penambang akan dijamin atas uang yang bisa didapat setiap kali peserta menemukan saham dari hasil pekerjaannya. Sementara manager pool akan menyerap semua resiko yang ada untuk membayar imbalan tersebut, bahkan jika blok tidak ditemukan.

Oleh karena itu, sebagai akibat atas resiko tadi, pada model pay to share, pool mining akan mengenakan biaya yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan model lainnya. Sedangkan masalah yang mungkin bisa timbul pada model ini, para penambang tidak sepenuhnya memiliki insentif untuk mengirim blok yang valid.

Artinya, peserta di pool bisa membuang blok valid yang ditemukan, tapi masih harus membayar imbalan yang sama, dan hal ini bisa merugikan bagi pool mining. Potensinya, manager pool yang kurang bisa dipercaya bisa saja menyerang pool untuk bersaing, dan mencoba mengusir peserta keluar dari bisnis pool ini.

2. Proporsional

Dalam model proporsional, tidak membayar peserta secara flat per saham. Jumlah pembayaran yang diterima peserta bergantung pada apakah pool telah menemukan blok yang valid. Jika pool berhasil menemukan blok yang valid, maka hasilnya baru akan didistribusikan kepada anggota, sebanding dengan seberapa banyak pekerjaan yang telah benar-benar dilakukan.

Pada model proporsional, para penambang kadang masih menanggung resiko yang dialami pool mining secara umum. Namun jika pool cukup besar dan banyak para penambangnya, maka varian beberapa sering pool bisa menemukan blok akan cukup rendah, sehingga resiko juga menjadi rendah bagi manager pool. Karena mereka hanya membayar ketika berhasil menemukan blok yang valid saja.

Model proporsional juga akan mengalami masalah seperti halnya di pola pay per share. Insentif penambang untuk mengirim blok valid yang ditemukan, akan memicu pendapatannya. Sehingga dalam model ini, manager pool akan bekerja lebih banyak untuk memverifikasi, mengkalkulasi, dan mendistribusikan upahnya. Selain dua model umum yang ada di pool ada sebuah pola lainnya, yakni pool hopping.

3. Pool Hopping

Para penambang mungkin bisa saling berpindah tempat pool di waktu yang berbeda. Katakanlah bahwa pool seara proporsional bisa efektif untuk membayar jumlah per saham jika sebuah blok berhasil ditemukan dalam waktu yang cepat. Lalu akan membayar hasil dari reward bloknya, tidak harus peduli berapa lama blok selanjutnya akan bisa ditemukan.

Sementara, seorang penambang yang pintar, mungkin akan mencoba menambang di pool proporsional ini di awal siklus sebelum blok bisa ditemukan. Sedangkan imbalan sahamnya relatif tinggi untuk beralih (hop) kepada pool pay per share di siklus selanjutnya. Ketika imbalan yang diharapkan dari menambang bitcoin di pool proporsional relatif lebh rendah.

Akhirnya, pool yang menjalankan pola proporsional tidak sepenuhnya bisa berjalan praktis. Pada skema yang lebih rumit seperti pool dengan pay per share, sejumlah saham baru dikirimkan. Ini sifatnya cukup umum, namun pada hal ini, dalam pool ini peserta juga akan sering saling berpindah. Sehingga menjadikan skema pool menjadi rentan atas berbagai jenis manipulasi.

Berlakunya Standarisasi Mining Pool

Mining pool pertama kali muncul pada era pertambangan GPU di tahun 2010. Lalu menjadi cukup populer karena alasan yang jelas. Menurunkan varian para penambang agar bisa berpartisipasi. Namun saat ini telah menjadi cukup canggih. Ada banyak protokol pool mining yang dijalankan. Bahkan menyarankan protokol pool ini bisa di standarkan menjadi bagian dari Bitcoin. Sama halnya dengan protokol Bitcoin untuk menjalankan jaringan peer-to-peer.

Protokol pool mining memberikan API untuk bisa berkomunikasi antara manager pool dengan para peserta. Manager pool bisa mengirim pesan kepada semua peserta terkait rincian blok yang sedang dikerjakan. Lalu para penambang mengirim pesan kembali terkait saham yang ditemukannya.

Getblcoktemplate (GBT) telah secara resmi dibakukan sebagai Proposal Bitcoin Improvement (BIP). Lalu kemudian ada protokol lain yang bersaing, yang disebut dengan Stratum. Protokol ini, kini telah lebih populer dalam pelaksanaannya. Dan telah diusulkan juga dalam BIP, namun berbeda dengan protokol Bitcoin itu sendiri. Terutama terkait dengan sedikit ketidaknyamanan di beberapa pool. Setiap poool mining hanya dapat memilih protokol mana yang mereka sukai, dan pasar sendiri yang meneentukan.

Sedangkan di beberapa hardware pertambangan, bahkan juga telah mendukung protokol ini. Sehingga akan membatasi fleksibilitasnya. Namun dengan hal ini juga akan membuat menjadi lebih sederhana bagi seorang penambang, saat mulai membeli hardware tersebut, dan bisa dengan mudah bergabung di pool mining. Hanya tinggal mengkoneksikan perangkat, mulai untuk mengkoneksikan ke pool dan langsung bisa memulai pertambangan.

Kelebihan dan Kekurangan Mining Pool

Pernah Terjadi Konsentrasi Daya Komputasi Hampir 51%

Di awal tahun 2015 sebagian besar dari semua penambang mulai banyak yang melakukan pertambangan di pool mining. Sehingga para penambang yang melakukan solo mining semakin sedikit. Di bulan Juni 2014, salah satu pool mining besar, Ghash.io, memiliki hampir 50% kapasitas di jaringan Bitcoin. Karena Ghash berusaha memberikan penawaran menggiurkan kepada para penambang yang ingin bergabung di dalamnya,

Hal ini pun lalu menimbulkan ketakutan, karena akan berpotensi penguasaan jaringan, dan mulai timbul adanya reaksi terhadap Ghash. Lalu di bulan Agustus 2014, bursa saham Ghash langsung berhenti menerima peserta baru. Namun tetap, dua pertambangannya menguasai sekitar setengah dari kekuatan di dalam jaringan.

Berlanjut di bulan April 2015, situasi mulai terlihat sedikit berbeda, dan dominasi mulai sedikit pudar. Ketika pool mining bisa mengakuisisi 51 persen di jaringan akan menjadi perhatian khusus. Sementara pubisitas atas masalah Ghash menjadi pool mining berusaha untuk menghindari masalah. Agar tidak ada hal serupa terjadi.

Kini, para penambang dan pool telah berhasil memasuki bursa Bitcoin dan protokol pool juga telah meningkatkan kemudahan peserta untuk lebih mudah beralih antar pool lainnya. Sehingga pool mining telah menjadi dinamis. Namun akan tetap harus mendapat perhatian dalam perkembangan jangka panjangnya.

Keuntungan Dan Kekurangan Mining Pool

Perlu diketahui pool mining mungkin akan bersembunyi atas daya pertambangan yang sesungguhnya mereka miliki. Sejumlah organ pertambangan besar mungkin akan berpartisipasi di beberapa mining pool untuk menyembunyikan ukuran mereka yang sesungguhnya. Dan di dalam Bitcoin hal ini disebut dengan istilah mining laundering hashes (pencucian hash).

Sampai disini, apakah pool mining adalah hal yang bagus? Keuntungan dengan adanya pool mining adalah karena pertambangan akan bisa lebih mudah dijalankan. Termasuk dengan terbukanya kesempatan bagi penambang kecil untuk bisa berpartisipasi dan terlibat dalam pertambangan Bitcoin.

Tanpa adanya pool mining, penambang kecil akan semakin sulit melakukan pertambangan. Keuntungan lainnya dari pool mining adalah karena ada satu pusat manager pool yang berada di jaringan pool. Manager bertugas untuk perakitan blok dan juga memudahkan untuk mengupgrade jaringan mereka. Seperti mengupgrade software pertambangan pool nya. Dengan begitu, semua peserta didalamnya bisa memperbarui perangkat lunak yang digunakan.

Sementara kerugian utama dari adanya pool mining, tentu saja akan bisa berpotensi sebagai bentuk sentralisasi. Dan ini menjadi sebuah pertanyaan besar, terkait dengan seberapa besar daya komputasi yang dimiliki oleh operator pool mining besar tersebut. Seperti yang pernah terjadi di Ghash.io. Meski penambang bisa bebas untuk meninggalkan pool dan beralih ke pool lain, namun masih belum jelas dan bisa dikalkulasikan seberapa sering penambang melakukan itu.

Kelemahan lainnya, dengan adanya pool mining ini, akan menurunkan populasi penambang yang benar-benar menjalankan full node. Karena sebelumnya, semua penambang, baik penambang besar ataupun kecil, mereka menjalankan sendiri simpul node mereka untuk memvalidasi. Dan mereka juga harus menyimpan seluruh rantai blok, dan memvalidasi setiap transaksi.

Sekarang, sebagian penambang telah jarang melakukan hal itu, karena telah mempercayakan tugas itu kepada pool manager. Dan penurunan tingkat penambang yang menjalankan full node, akan berdampak besar bagi sistem Bitcoin. Terlebih, jika sampai ada sentralisasi di dalam jaringan Bitcoin.