Rantai Hash & Penautan Blok

Rantai hash menghubungkan blok data sehingga setiap blok memuat hash blok sebelumnya. Mengubah blok mana pun akan mengubah hash-nya, sehingga semua blok setelahnya menjadi tidak valid. Hal ini membentuk buku besar yang menunjukkan adanya perubahan dan hanya dapat ditambahi.

Setiap blok memuat: (1) muatan data (transaksi), (2) hash blok sebelumnya (penunjuk ke blok terdahulu), (3) stempel waktu, (4) nonce (untuk PoW), (5) akar Merkle transaksi. Blok pertama (genesis) memiliki prev_hash = "0"*64.

import hashlib, json class Block: def __init__(self, data, prev_hash): self.data = data self.prev_hash = prev_hash self.hash = hashlib.sha256( json.dumps({'data':data,'prev':prev_hash}).encode() ).hexdigest()

Jika penyerang mengubah data blok 3, hash blok 3 berubah. Blok 4 merujuk ke hash lama blok 3 — rantai terputus di blok 4. Penyerang harus menghitung ulang hash untuk blok 3, 4, 5, ... hingga ujung rantai. Dengan PoW, hal ini tidak layak dilakukan secara komputasi.

Rantai hash memberikan bukti manipulasi, bukan immutabilitas dengan sendirinya. Tanpa mekanisme tambahan (PoW, tanda tangan digital, distribusi), penyerang yang mengendalikan rantai dapat menulis ulang rantai tersebut. Konsensus terdistribusi membuat blockchain tahan terhadap perubahan dalam praktik.

Aturan rantai terpanjang Bitcoin: rantai valid dengan bukti kerja terakumulasi terbanyak adalah rantai resmi. Jika penyerang membuat percabangan rantai, penambang jujur memperpanjang rantai jujur lebih cepat (asumsi 51%). Percabangan penyerang lebih pendek dan dibuang.

Klien SPV (Verifikasi Pembayaran Sederhana) Bitcoin hanya mengunduh kepala blok berukuran 80 byte (yang memuat hash sebelumnya, akar Merkle, nonce, stempel waktu, bits). Simpul penuh menyimpan semua transaksi. Klien SPV memverifikasi transaksi menggunakan bukti Merkle terhadap akar Merkle pada kepala blok.

Blok genesis Bitcoin (blok 0, 3 Jan 2009) memiliki prev_hash = 0x000...0. Satoshi menyisipkan judul berita "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks" dalam transaksi coinbase sebagai bukti stempel waktu.

Rantai hash sudah ada sebelum blockchain. Kegunaan: daftar pencabutan sertifikat (ditautkan dengan hash), integritas catatan (hash entri catatan sebelumnya), rantai kepercayaan DNSSEC. Konsep ini bersifat umum: struktur apa pun yang hanya dapat ditambahi, dengan setiap entri berkomitmen pada seluruh entri sebelumnya.

Untuk mempercepat sinkronisasi awal, Bitcoin Core menanamkan titik pemeriksaan: hash blok yang diketahui valid pada ketinggian tertentu. Klien yang memulai sinkronisasi dapat melewati verifikasi PoW untuk blok sebelum titik pemeriksaan, dengan mempercayai hash yang ditanamkan. Komprominya: tingkat minimisasi kepercayaan berkurang.

Git menggunakan prinsip yang sama: setiap komit diidentifikasi oleh SHA-1/SHA-256 dari kontennya + hash komit induk. Checkout komit dengan hash tertentu memberikan keadaan tersebut persis. Seluruh riwayat Git adalah pohon objek yang saling ditautkan dengan hash.

Mengapa penyerang harus menghitung ulang semua hash blok setelahnya setelah mengubah satu blok?

Rantai hash menautkan blok melalui penunjuk kriptografis. Perubahan merambat ke semua blok setelahnya. Jika digabungkan dengan PoW dan konsensus terdistribusi, hal ini membuat blockchain tidak dapat diubah dalam praktik. Berikutnya: pohon Merkle untuk menjaga integritas transaksi secara efisien.