Teknologi blockchain secara tradisional telah banyak digunakan di berbagai industri namun memiliki keterbatasan, seperti skalabilitas, konsumsi energi yang tinggi, dan waktu pemrosesan transaksi yang lama, khususnya saat diintegrasikan dengan perangkat Internet of Things (IoT). Lightweight blockchain mencoba mengatasi masalah ini dengan memperkenalkan beberapa pendekatan yang baru, seperti modifikasi ataupun usulan pada konsensus, algoritma, ataupun proses mining, yang bertujuan mengurangi kompleksitas komputasi dan konsumsi energi pada jaringan blockchain.
Perlunya peningkatan integrasi teknologi IoT dengan blockchain menjadi fokus penelitian Viddi Mardiansyah dalam disertasinya yang berjudul “Struktur Data Baru Dengan Pendekatan Cluster Mining Pada Framework Lightweight Blockchain Terintegrasi Internet Of Things”. Viddi mempresentasikan temuan penelitiannya pada sidang terbuka promosi Doktor Departemen Teknik Elektro FTUI (17/07).
Penelitian Viddi bertujuan untuk mengatasi beberapa keterbatasan yang dihadapi oleh teknologi blockchain tradisional, seperti skalabilitas, konsumsi energi yang tinggi, dan waktu pemrosesan transaksi yang lama, khususnya saat diintegrasikan dengan perangkat IoT. Untuk meningkatkan kemampuan lightweight blockchain, Viddi mengusulkan dua inovasi berupa proses mining menggunakan pendekatan cluster mining dan struktur gabungan dari Merkle Patricia Trie dan Linked List.
“Pertama, proses mining diimplementasikan dengan pendekatan cluster mining yang tingkat kesulitannya yang dapat disesuaikan menggunakan pendekatan leading-zero atau count-zero. Kedua, Viddi menggabungkan struktur data Merkle Patricia Trie dengan Linked List untuk meningkatkan kemampuan penyimpanan informasi di blockchain dan memastikan informasi terperinci untuk status pengguna jaringan lightweight blockchain saat ini,” tutur Viddi dalam pemaparan disertasinya.
Dalam penelitiannya, Viddi berfokus pada algoritma konsensus Proof of Work yang umum digunakan dalam jaringan blockchain untuk meningkatkan efisiensi pencarian histori transaksi pada sistem lightweight blockchain yang terintegrasi dengan Internet of Things. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan cluster mining dapat mengurangi waktu proses mining secara signifikan dibandingkan dengan pendekatan solo mining, terutama pada tingkat kesulitan yang tinggi. Selain itu, pendekatan count-zero dalam pencarian hash target juga memberikan tingkat kesulitan yang lebih tinggi dibandingkan dengan leading-zero, dengan waktu pencarian hash target yang sama yaitu di bawah satu detik.
Hasil ini juga dibuktikan melalui uji coba perekaman data pasien Sleep Apnea dalam aplikasi berbasis Android untuk mencapture data dari perangkat Oximeter dengan menggunakan metode pendekatan leading-zero dalam pencarian hash target. Selain itu, dengan menggunaan struktur gabungan Merkle Patricia Trie dan Linked List mampu memberikan performa peningkatan kecepatan dalam melakukan pencarian (query/lookup) histori data yang sangat cepat dengan kondisi jumlah data transaksi yang beragam dibandingkan dengan pencarian histori data menggunakan Merkle Tree. Untuk media penyimpanan, peningkatan kebutuhan media penyimpanan juga dianggap cukup kecil karena rata-rata hanya diperlukan media penyimpanan dibawah 500 KB saja.
“Melalui percobaan dan implementasi pada simulator blockchain, Viddi berhasil membuktikan efisiensi dan efektivitas dari integrasi perangkat IoT dengan framework lightweight blockchain. Hal ini tentu merupakan inovasi teknologi baru yang dapat dimanfaatkan serta memberikan dampak positif dalam pengembangan blockchain untuk perangkat IoT yang memiliki keterbatasan sumber daya,” ungkap Prof. Dr. Heri Hermansyah, S.T., M.Eng., IPU, Dekan Fakultas Teknik UI (FTUI).
Disertasi penelitian mengenai integrasi perangkat IoT dengan menggunakan framework lightweight blockchain berhasil mengantarkan Viddi Mardiansyah sebagai lulusan doktor ke-162 Departemen Teknik Elektro dan doktor ke-513 Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Sidang terbuka dipimpin oleh Prof. Dr.-Ing. Ir. Kalamullah Ramli, M.Eng. dengan promotor Prof. Dr. Ir. Riri Fitri Sari, MM., MSc. dan ko-promotor Dr. Abdul Muis, ST., M.Eng. Sementara tim penguji terdiri dari Prof. Dr. Ir. Bagio Budiardjo, M.Sc., Prof. Dr. Ir. Anak Agung Putri Ratna, M.Eng., Dr. Muhammad Salman, ST., MIT.; I Gde Dharma Nugraha, ST. MT. Ph.D.; dan Prof. Alexandre Júlio Teixeira Santos.
***
Biro Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia