Execution Layer

Apa Itu Execution Layer dalam Kripto?

Execution layer adalah bagian dari sistem blockchain yang memproses transaksi, menjalankan kode smart contract, menghitung biaya, dan memperbarui state jaringan saat ini.

Lapisan ini menentukan apa yang terjadi setelah pengguna menandatangani dan mengirimkan transaksi kripto.

Misalnya, execution layer dapat memindahkan mata uang kripto antar akun, menukar token melalui smart contract, membuat aset digital, memperbarui posisi pinjaman, atau menolak transaksi yang tidak valid.

Di Ethereum, execution layer secara resmi dijelaskan sebagai jaringan execution client yang memproses transaksi dan mengelola state Ethereum, sebagaimana diterangkan dalam glosarium Ethereum.

Execution layer mengikuti aturan protokol yang tetap agar setiap node yang jujur menghitung hasil yang sama dari rangkaian transaksi yang sama.

Konsistensi ini penting karena blockchain tidak dapat berfungsi jika node yang berbeda menghasilkan saldo akun atau hasil smart contract yang berbeda.

Execution layer berkaitan erat dengan consensus layer, tetapi kedua lapisan ini menjalankan tugas yang berbeda.

Execution layer menentukan validitas transaksi dan perubahan state, sedangkan consensus layer membantu jaringan menyepakati blok valid mana yang menjadi bagian dari riwayat resmi blockchain.

Apa Fungsi Execution Layer?

Execution layer melakukan perhitungan yang diperlukan untuk mengubah transaksi menjadi perubahan state blockchain yang terverifikasi.

Lapisan ini memeriksa apakah setiap transaksi mengikuti aturan protokol sebelum menerapkannya.

Proses ini mencakup verifikasi tanda tangan transaksi, pemeriksaan saldo pengirim, konfirmasi nonce akun, penghitungan penggunaan gas, dan pelaksanaan instruksi smart contract.

Execution layer juga menghitung saldo baru, nilai penyimpanan kontrak, event log, dan tanda terima transaksi yang dihasilkan oleh transaksi tersebut.

Jika transaksi tidak valid, execution layer akan menolaknya.

Jika eksekusi smart contract gagal, perubahan state yang diminta biasanya dibatalkan, meskipun pengirim mungkin tetap membayar komputasi yang sudah dilakukan.

Execution layer memproses transaksi dalam urutan tertentu karena satu transaksi dapat mengubah hasil transaksi berikutnya.

Misalnya, transfer token harus memperbarui saldo pengirim sebelum transaksi lain dapat menggunakan token yang sama.

Setelah semua transaksi dalam sebuah blok diproses, execution layer menghitung state akhir yang dihasilkan blok tersebut.

Node lain dapat mengulangi perhitungan yang sama untuk memastikan produsen blok mengikuti aturan protokol.

Execution Layer dan State Blockchain

State blockchain adalah catatan terkini mengenai akun, saldo, smart contract, dan data kontrak yang tersimpan.

Execution layer bertanggung jawab memindahkan blockchain dari satu state valid ke state valid berikutnya.

Proses ini umumnya disebut transisi state.

Transisi state dimulai dari state blockchain sebelumnya dan sebuah transaksi valid.

Aturan eksekusi kemudian diterapkan untuk menghasilkan state baru.

Untuk transfer kripto sederhana, execution layer mengurangi saldo pengirim dan menambah saldo penerima.

Untuk transaksi smart contract, execution layer dapat memperbarui banyak nilai penyimpanan dan berinteraksi dengan beberapa kontrak lainnya.

State Ethereum mencakup akun milik eksternal yang dikendalikan oleh kunci privat dan akun kontrak yang dikendalikan oleh kode.

Informasi akun yang penting dapat mencakup saldo, nonce, kode kontrak, dan penyimpanan kontrak.

Ethereum mengatur informasi penting execution layer melalui struktur data terautentikasi, termasuk root state, transaksi, dan tanda terima yang dijelaskan dalam panduan resmi tentang Merkle Patricia Trie.

Root kriptografis ini memungkinkan node mendeteksi perubahan pada hasil eksekusi atau catatan transaksi.

Execution Layer dan Ethereum Virtual Machine

Ethereum Virtual Machine adalah lingkungan komputasi yang menjalankan instruksi smart contract di Ethereum.

Ethereum Virtual Machine umumnya dikenal sebagai EVM.

EVM merupakan komponen utama execution layer Ethereum, tetapi EVM dan execution layer tidak sepenuhnya sama.

EVM menjalankan kode kontrak, sedangkan execution layer yang lebih luas juga mengelola transaksi, state akun, biaya, tanda terima, blok, dan komunikasi dengan komponen node lainnya.

Setiap node Ethereum yang menggunakan execution client mengikuti aturan EVM yang sama.

Desain deterministik ini berarti transaksi valid yang sama seharusnya menghasilkan hasil yang sama di setiap node yang jujur.

Dokumentasi Ethereum Virtual Machine resmi menjelaskan EVM sebagai lingkungan virtual terdesentralisasi yang menjalankan kode secara konsisten di seluruh node Ethereum.

Kode smart contract diubah menjadi instruksi tingkat rendah yang disebut opcode sebelum dijalankan oleh EVM.

Setiap opcode menjalankan operasi tertentu, seperti menjumlahkan angka, membaca penyimpanan, menulis penyimpanan, memeriksa alamat, atau memanggil kontrak lain.

Operasi yang berbeda membutuhkan tingkat komputasi yang berbeda.

Execution layer mengukur kebutuhan tersebut menggunakan gas.

Execution Layer dan Gas

Gas adalah satuan untuk mengukur pekerjaan komputasi yang diperlukan guna mengeksekusi transaksi Ethereum.

Setiap operasi eksekusi memiliki biaya gas.

Transfer mata uang kripto sederhana biasanya menggunakan lebih sedikit gas daripada interaksi smart contract yang kompleks.

Misalnya, transaksi yang menggunakan beberapa kontrak, memperbarui penyimpanan, dan melakukan banyak perhitungan biasanya membutuhkan lebih banyak gas daripada transfer dasar.

Gas melindungi execution layer dari transaksi yang menuntut komputasi tanpa batas.

Tanpa batas sumber daya, kode berbahaya atau yang ditulis dengan buruk dapat membuat node terus melakukan komputasi tanpa henti.

Pengirim menetapkan batas gas yang menentukan jumlah gas maksimum yang dapat digunakan transaksi.

Jika eksekusi membutuhkan lebih banyak gas daripada batas yang tersedia, transaksi kehabisan gas dan perubahan state yang dimaksud akan dibatalkan.

Pengirim mungkin tetap membayar pekerjaan yang telah dilakukan sebelum kegagalan.

Dokumentasi resmi Ethereum tentang gas dan biaya menjelaskan bagaimana gas mengukur upaya komputasi dan membantu mengalokasikan sumber daya jaringan yang terbatas.

Gas fee dapat meningkat ketika banyak pengguna bersaing untuk mendapatkan ruang blok di execution layer.

Biaya yang lebih tinggi dapat membuat transaksi lebih menarik untuk dimasukkan ke dalam blok, tetapi tidak mengubah aturan dasar smart contract.

Bagaimana Transaksi Mencapai Execution Layer

Transaksi kripto biasanya dimulai di dalam wallet atau aplikasi terdesentralisasi.

Pengguna memilih tindakan, memeriksa detailnya, lalu menandatangani transaksi dengan kunci privat.

Tanda tangan membuktikan bahwa transaksi tersebut diotorisasi oleh pengendali akun.

Transaksi yang telah ditandatangani dikirim ke node blockchain melalui antarmuka pemrograman aplikasi atau koneksi peer-to-peer.

Execution client umumnya menyediakan metode JSON-RPC yang digunakan wallet, aplikasi, developer, dan layanan infrastruktur untuk berkomunikasi dengan jaringan.

Spesifikasi Ethereum Execution API resmi menjelaskan JSON-RPC sebagai antarmuka standar antara execution client dan perangkat hilir.

Transaksi tertunda yang valid dapat masuk ke transaction pool execution client, yang umum disebut mempool.

Produsen blok memilih transaksi dari pool yang tersedia dan memasukkannya ke dalam execution payload.

Transaksi dieksekusi sesuai urutan yang tercantum.

Execution layer menghasilkan informasi state yang diperbarui, penghitungan gas, log, tanda terima, dan hasil lainnya.

Node lain mengeksekusi transaksi secara mandiri untuk memverifikasi hasil yang diajukan.

Transaksi semakin sulit dibatalkan setelah bloknya menerima konfirmasi konsensus tambahan dan finalitas.

Jenis Transaksi yang Diproses Execution Layer

Execution layer dapat memproses beberapa jenis transaksi blockchain.

Transfer nilai memindahkan mata uang kripto native jaringan dari satu akun ke akun lainnya.

Transaksi deployment kontrak membuat smart contract baru dan menyimpan kodenya di alamat blockchain.

Transaksi interaksi kontrak memanggil fungsi dalam smart contract yang sudah ada.

Transfer token biasanya memanggil fungsi dalam kontrak token, bukan memindahkan aset native blockchain secara langsung.

Transaksi keuangan terdesentralisasi dapat memperdagangkan token, menyediakan agunan, meminjam aset, membayar utang, atau menarik likuiditas.

Transaksi governance dapat memberikan suara atau mengajukan proposal melalui smart contract.

Transaksi otorisasi dapat memberikan kemampuan smart account tambahan untuk sementara kepada akun milik eksternal berdasarkan aturan protokol yang didukung.

Dokumentasi transaksi Ethereum saat ini menjelaskan berbagai format transaksi, termasuk transaksi fee-market, transaksi blob, dan transaksi daftar otorisasi yang lebih baru.

Walaupun format transaksi dapat berkembang, setiap transaksi yang diterima tetap harus memenuhi aturan validasi dan transisi state execution layer.

Execution Layer dan Smart Contract

Smart contract adalah program yang disimpan di alamat blockchain dan dijalankan sesuai aturan blockchain.

Smart contract membuat execution layer dapat diprogram.

Alih-alih hanya mendukung transfer kripto dasar, execution layer yang dapat diprogram bisa mendukung token, protokol pinjaman, trading terdesentralisasi, koleksi digital, game blockchain, sistem asuransi, dan alat governance.

Pengguna berinteraksi dengan smart contract dengan mengirimkan transaksi berisi data yang diperlukan.

Execution layer membaca transaksi tersebut dan menjalankan fungsi kontrak yang diminta.

Kontrak dapat membaca data yang ada, melakukan perhitungan, memperbarui penyimpanan, mentransfer aset, membuat event log, atau memanggil kontrak lain.

Pengantar resmi tentang smart contract Ethereum menjelaskan bahwa deployment dan interaksi dengan kode kontrak memerlukan transaksi dan gas.

Smart contract dapat berinteraksi satu sama lain dalam satu transaksi, yang sering disebut composability.

Composability memungkinkan developer menggabungkan fungsi on-chain yang sudah ada untuk membangun aplikasi kripto yang lebih kompleks.

Namun, composability juga dapat meningkatkan risiko eksekusi karena masalah dalam satu kontrak dapat memengaruhi kontrak lain yang terhubung.

Execution Layer vs. Consensus Layer

Execution layer dan consensus layer merupakan bagian Ethereum yang terpisah tetapi saling terhubung.

Execution layer memproses transaksi dan menghitung perubahan state.

Consensus layer mengoordinasikan validator, usulan blok, attestations, pemilihan fork, dan finalitas.

Cara sederhana untuk memahami perbedaannya adalah: execution menentukan apakah hasil transaksi valid, sedangkan consensus menentukan riwayat blockchain valid mana yang harus diterima jaringan.

Setelah Ethereum beralih ke proof-of-stake, node lengkap mulai menggunakan execution client dan consensus client.

Halaman resmi tentang menjalankan node Ethereum menjelaskan bahwa kedua jenis client diperlukan setelah The Merge.

Kedua client berkomunikasi agar hasil eksekusi dan keputusan konsensus proof-of-stake tetap terhubung.

Consensus client menerima dan memverifikasi informasi konsensus.

Execution client memvalidasi transaksi, menjalankan smart contract, dan mengelola state eksekusi.

Penjelasan resmi tentang The Merge menyebut chain proof-of-work Ethereum sebelumnya sebagai execution layer dan Beacon Chain proof-of-stake sebagai consensus layer.

Pemisahan tanggung jawab ini memungkinkan developer meningkatkan komponen eksekusi dan konsensus tanpa menganggap keduanya sebagai fungsi yang sama.

Bagaimana Execution dan Consensus Bekerja Bersama

Blok blockchain yang valid memerlukan eksekusi yang benar dan penerimaan berdasarkan aturan konsensus.

Saat blok baru diusulkan, transaksinya harus menghasilkan eksekusi yang valid.

Execution client memeriksa tanda tangan transaksi, saldo, nonce, batas gas, perilaku smart contract, dan state yang dihasilkan.

Consensus client memeriksa informasi terkait pengusul, attestations, aturan proof-of-stake, dan riwayat chain yang diterima.

Validator tidak begitu saja mempercayai hasil eksekusi yang diberikan produsen blok.

Transaksi dieksekusi ulang agar node yang berpartisipasi dapat memeriksa perubahan state yang diusulkan secara mandiri.

Panduan resmi tentang proof-of-stake Ethereum menjelaskan bahwa transaksi dalam blok yang diusulkan dieksekusi ulang untuk memverifikasi validitas perubahan state.

Jika hasil eksekusi tidak valid, node yang jujur akan menolak blok meskipun blok tersebut diusulkan oleh validator aktif.

Jika eksekusi valid tetapi blok tidak terpilih berdasarkan aturan konsensus, blok tersebut mungkin tidak menjadi bagian dari chain kanonis.

Karena itu, kedua lapisan diperlukan agar blockchain aman dan dapat digunakan.

Execution Client vs. Execution Layer

Execution client adalah program perangkat lunak yang menerapkan aturan eksekusi blockchain.

Execution layer adalah jaringan dan sistem yang lebih luas, yang dibentuk oleh seluruh execution client yang berpartisipasi.

Operator node memasang execution client untuk memproses transaksi, mengelola state, berkomunikasi dengan peer, dan menyediakan antarmuka aplikasi.

Implementasi client yang berbeda dapat mengikuti spesifikasi protokol yang sama, tetapi menggunakan bahasa pemrograman dan desain internal yang berbeda.

Keberagaman client dapat meningkatkan ketahanan karena seluruh jaringan tidak terlalu bergantung pada satu implementasi perangkat lunak.

Namun, semua execution client yang kompatibel harus menyepakati hasil transaksi yang valid.

Perbedaan perilaku transisi state dapat menyebabkan node menghitung state blockchain yang berbeda.

Spesifikasi Ethereum Execution Layer menyediakan referensi yang mudah dibaca tentang perilaku execution client dan peningkatan jaringan.

Developer execution client menggunakan spesifikasi dan pengujian ekstensif untuk mengurangi risiko hasil yang tidak konsisten.

Pengguna biasa tidak perlu menjalankan execution client untuk mengirimkan transaksi, tetapi menjalankan node dapat memberikan verifikasi mandiri yang lebih kuat dan kendali lebih besar atas akses blockchain.

Execution Layer vs. Application Layer

Application layer mencakup wallet, antarmuka, dan aplikasi terdesentralisasi yang digunakan pengguna.

Execution layer adalah sistem blockchain yang mendasari dan memproses transaksi yang dibuat oleh aplikasi tersebut.

Wallet dapat membuat dan menandatangani transaksi, tetapi tidak menentukan state akhir blockchain secara mandiri.

Aplikasi terdesentralisasi dapat menampilkan antarmuka swap token, tetapi execution layer menjalankan smart contract yang melakukan swap tersebut.

Application layer dapat memudahkan penggunaan aktivitas blockchain, sedangkan execution layer menegakkan aturan protokol.

Masalah pada antarmuka aplikasi tidak selalu berarti execution layer mengalami kegagalan.

Misalnya, situs web dapat menampilkan informasi yang salah sementara smart contract dan state blockchain yang mendasarinya tetap benar.

Hal sebaliknya juga dapat terjadi: antarmuka berfungsi normal, tetapi smart contract memiliki logika yang tidak aman.

Karena itu, pengguna sebaiknya membedakan risiko antarmuka, risiko smart contract, dan risiko eksekusi blockchain saat mengevaluasi aplikasi kripto.

Execution Layer vs. Settlement Layer

Execution layer memproses transaksi dan menghitung hasilnya.

Settlement layer menyediakan tempat tepercaya untuk menyelesaikan kepemilikan akhir dan sengketa.

Di blockchain Layer 1, eksekusi dan penyelesaian dapat terjadi dalam satu jaringan yang sama secara keseluruhan, meskipun keduanya tetap merupakan konsep berbeda.

Dalam desain blockchain modular, eksekusi dapat berlangsung di satu jaringan sementara jaringan lain menyediakan penyelesaian atau keamanan.

Misalnya, rollup dapat mengeksekusi transaksi di luar lingkungan eksekusi utama Ethereum, lalu mengirimkan informasi atau proof ke Ethereum.

Selanjutnya, Ethereum berfungsi sebagai basis penyelesaian bagi rollup tersebut sesuai desainnya.

Pemisahan ini dapat meningkatkan kapasitas transaksi karena setiap tindakan pengguna tidak harus dieksekusi langsung oleh lingkungan Layer 1.

Namun, pengguna perlu memahami cara sistem eksekusi sekunder mengirimkan data, membuktikan hasil, menangani penarikan, dan merespons kegagalan.

Eksekusi memberi tahu sistem tentang perubahan yang terjadi, sedangkan penyelesaian menentukan kapan perubahan itu dapat dianggap final berdasarkan model keamanan sistem.

Execution Layer vs. Data Availability Layer

Data availability berkaitan dengan ketersediaan informasi yang diperlukan peserta jaringan untuk memverifikasi aktivitas blockchain.

Eksekusi dan ketersediaan data menyelesaikan masalah yang berbeda.

Execution layer menerapkan aturan transaksi dan menghitung perubahan state.

Data availability layer memastikan data transaksi atau blok yang diperlukan dapat diperoleh untuk verifikasi.

Sistem tidak dapat diverifikasi secara mandiri jika data transaksi penting disembunyikan, meskipun ada pihak yang mengklaim eksekusinya benar.

Beberapa desain blockchain modular memisahkan eksekusi, konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data ke dalam komponen berbeda.

Ethereum mendukung transaksi blob khusus yang memungkinkan rollup mengirimkan data sementara dengan lebih efisien.

Spesifikasi EIP-4844 resmi memperkenalkan transaksi yang membawa blob untuk mendukung ketersediaan data rollup yang skalabel.

Data blob tidak digunakan oleh EVM dengan cara yang sama seperti calldata smart contract biasa.

Sebaliknya, data tersebut memberi rollup cara berbiaya lebih rendah untuk menyediakan data, sementara eksekusi berlangsung di lingkungan rollup.

Execution Layer di Jaringan Layer 2

Jaringan Layer 2 dapat menyediakan lingkungan eksekusi terpisah sambil mengandalkan blockchain Layer 1 untuk sebagian keamanan atau penyelesaiannya.

Hal ini memungkinkan banyak transaksi diproses di luar lingkungan eksekusi utama Layer 1.

Sistem Layer 2 kemudian mengirimkan data transaksi, komitmen state, atau validity proof sesuai desainnya.

Optimistic rollup umumnya menyediakan periode tantangan saat klaim state yang tidak valid dapat disengketakan.

Zero-knowledge rollup menggunakan validity proof kriptografis untuk menunjukkan bahwa sekelompok transaksi mengikuti aturan yang ditetapkan.

Ikhtisar Ethereum Layer 2 resmi menjelaskan bagaimana jaringan sekunder dapat meningkatkan kapasitas dengan menggunakan Ethereum sebagai settlement layer.

Eksekusi Layer 2 dapat mengurangi biaya transaksi dan meningkatkan throughput.

Namun, setiap sistem Layer 2 dapat memiliki aturan sequencer, proses penarikan, risiko smart contract, sistem proof, dan kontrol peningkatan yang berbeda.

Pengguna tidak seharusnya berasumsi bahwa setiap execution layer memiliki jaminan keamanan yang sama.

Lokasi eksekusi hanya merupakan salah satu bagian dari model kepercayaan sistem secara keseluruhan.

Apakah Execution Layer Sama dengan Layer 1?

Execution layer tidak otomatis sama dengan blockchain Layer 1.

Layer 1 merujuk pada jaringan blockchain dasar yang memiliki protokol dan sistem keamanan sendiri.

Execution layer merujuk pada fungsi yang bertanggung jawab memproses transaksi dan menghitung perubahan state.

Blockchain Layer 1 dapat memiliki execution layer, mekanisme konsensus, aturan jaringan, penyimpanan data, dan fungsi penyelesaian.

Jaringan Layer 2 juga dapat memiliki execution layer sendiri, sambil bergantung pada jaringan Layer 1 untuk penyelesaian atau ketersediaan data.

Kedua istilah ini menjawab pertanyaan yang berbeda.

Layer 1 dan Layer 2 menjelaskan posisi sistem dalam arsitektur blockchain.

Execution layer menjelaskan bagian sistem yang menjalankan komputasi dan transisi state.

Execution Layer dan Produksi Blok

Produksi blok menggabungkan pemilihan transaksi dengan tanggung jawab eksekusi dan konsensus.

Produsen blok atau builder terkait memilih transaksi tertunda dan menyusunnya dalam execution payload yang berurutan.

Urutannya penting karena hasil smart contract dapat bergantung pada transaksi mana yang dijalankan lebih dahulu.

Execution client memeriksa apakah transaksi yang dipilih sesuai dengan batas sumber daya blok.

Selanjutnya, client menghitung state yang dihasilkan, penggunaan gas, tanda terima, dan informasi eksekusi lainnya.

Sistem konsensus mengoordinasikan distribusi, validasi, voting, dan penambahan blok yang diusulkan ke chain yang diterima.

Node lain mengulangi eksekusi, alih-alih memercayai perhitungan produsen.

Verifikasi independen ini merupakan salah satu perbedaan utama antara execution layer blockchain dan database terpusat tradisional.

Dalam database terpusat, satu operator dapat mengendalikan state resmi secara langsung.

Dalam blockchain, banyak node dapat memverifikasi apakah transisi state yang diusulkan mengikuti aturan bersama.

Execution Layer dan Pengurutan Transaksi

Pengurutan transaksi menentukan urutan transaksi dieksekusi di dalam blok.

Urutan ini dapat memengaruhi harga token, hasil likuidasi, hasil lelang, dan state smart contract.

Misalnya, dua pengguna mungkin mencoba trading di pool likuiditas yang sama pada waktu yang hampir bersamaan.

Transaksi yang dieksekusi lebih dahulu mengubah saldo pool dan memengaruhi harga yang diterima transaksi kedua.

Nilai ekonomi yang tercipta dari pemilihan, penyertaan, pengecualian, atau pengurutan transaksi umum disebut maximal extractable value.

Dokumentasi Ethereum tentang maximal extractable value resmi menjelaskan bagaimana penyusunan blok dan pengurutan transaksi dapat menciptakan nilai di luar reward blok dan biaya standar.

Beberapa bentuk pengurutan transaksi meningkatkan efisiensi pasar, sedangkan bentuk lainnya dapat memperburuk hasil bagi pengguna.

Misalnya, sandwich attack berupaya melakukan trading sebelum dan sesudah swap terdesentralisasi pengguna untuk memperoleh keuntungan dari dampak harganya.

Pengguna dapat mengurangi sebagian risiko eksekusi dengan memeriksa batas slippage, menghindari likuiditas dangkal, dan memeriksa output transaksi yang diharapkan.

Skalabilitas Execution Layer

Skalabilitas execution layer mengacu pada kemampuan sistem memproses lebih banyak transaksi tanpa membuat verifikasi menjadi tidak aman atau tidak praktis.

Blockchain dapat meningkatkan kapasitas eksekusi dengan meningkatkan efisiensi perangkat lunak, mengubah batas sumber daya, memproses transaksi secara paralel, atau memindahkan aktivitas ke sistem Layer 2.

Setiap metode skalabilitas memiliki kompromi.

Blok yang lebih besar dapat memproses lebih banyak aktivitas, tetapi mengharuskan node menggunakan bandwidth, penyimpanan, dan daya komputasi lebih besar.

Eksekusi yang lebih kompleks dapat membuat node validasi lebih sulit dijalankan.

Eksekusi Layer 2 dapat mengurangi permintaan langsung pada Layer 1, tetapi menambah bridge, sequencer, sistem proof, dan smart contract tambahan.

Eksekusi paralel dapat meningkatkan kinerja ketika transaksi tidak bergantung pada state yang sama, tetapi transaksi yang saling berbenturan tetap memerlukan pengurutan cermat.

Execution layer yang berkelanjutan harus menyeimbangkan throughput dengan desentralisasi, keamanan, verifikasi yang dapat diprediksi, dan kebutuhan perangkat keras yang wajar.

Keamanan Execution Layer

Keamanan execution layer bergantung pada aturan protokol yang benar, perangkat lunak client yang andal, komputasi deterministik, dan verifikasi independen.

Bug serius pada execution client dapat membuat node berbeda pendapat mengenai perubahan state yang valid.

Risiko ini dikurangi melalui beragam implementasi client, pengujian, audit, spesifikasi formal, dan peningkatan jaringan yang terkoordinasi.

Keamanan execution layer tidak otomatis membuat setiap smart contract aman.

Smart contract dapat mengikuti aturan eksekusi yang valid, tetapi tetap memiliki kesalahan kode, izin yang tidak aman, model ekonomi yang rusak, atau desain yang dapat dieksploitasi.

Execution layer akan menjalankan kode kontrak yang valid secara tepat, bahkan jika kode tersebut menghasilkan dampak yang tidak diinginkan.

Karena itu, pengguna perlu mengevaluasi keamanan lingkungan eksekusi yang mendasari sekaligus aplikasi individual.

Risiko lainnya mencakup upaya denial-of-service, pertumbuhan state, lonjakan biaya, pengurutan transaksi berbahaya, manipulasi oracle, kerentanan bridge, dan peningkatan kontrak yang tidak aman.

Lapisan dasar yang aman mengurangi risiko infrastruktur, tetapi tidak dapat menghilangkan setiap risiko aplikasi atau kesalahan pengguna.

Apa yang Terjadi jika Eksekusi Gagal?

Eksekusi dapat gagal jika transaksi tidak memenuhi persyaratan protokol atau smart contract.

Transaksi dapat gagal karena nonce salah, dana tidak cukup, tanda tangan tidak valid, kondisi kedaluwarsa, gas tidak memadai, atau pemanggilan kontrak dibatalkan.

Transaksi tidak valid dapat ditolak sebelum dimasukkan ke dalam blok.

Transaksi yang masuk ke dalam blok tetap dapat mengalami revert, sementara biaya gasnya masih harus dibayar.

Revert biasanya membatalkan perubahan state yang dibuat selama pemanggilan gagal.

Tanda terima blockchain mencatat apakah eksekusi berhasil atau gagal.

Transaksi yang gagal bukan berarti seluruh execution layer berhenti berfungsi.

Biasanya, transaksi tertentu tidak dapat diselesaikan berdasarkan state dan aturan kontrak saat itu.

Wallet dan aplikasi sering menyimulasikan transaksi sebelum dikirim untuk memperkirakan penggunaan gas dan mengidentifikasi kemungkinan kegagalan.

Simulasi dapat mengurangi kesalahan, tetapi tidak menjamin keberhasilan karena state blockchain dapat berubah sebelum transaksi dieksekusi.

Mengapa Hasil Eksekusi Dapat Berubah Sebelum Konfirmasi

Wallet dapat menampilkan perkiraan hasil transaksi sebelum transaksi dimasukkan ke dalam blok.

Perkiraan tersebut didasarkan pada state blockchain yang tersedia saat simulasi.

Transaksi lain dapat mengubah harga, saldo, likuiditas, penyimpanan kontrak, atau kondisi pinjaman sebelum transaksi pengguna dieksekusi.

Hal ini sangat penting untuk swap terdesentralisasi, likuidasi, lelang, dan penjualan token terbatas.

Karena itu, transaksi dapat menghasilkan hasil berbeda, dibatalkan, atau melampaui batas slippage yang ditentukan pengguna.

Execution layer memproses transaksi berdasarkan state aktual pada posisinya di dalam blok, bukan state sebelumnya yang ditampilkan antarmuka.

Pengguna sebaiknya memeriksa jumlah minimum yang diterima, tenggat waktu, pengaturan gas, dan izin kontrak sebelum menandatangani transaksi.

Kuotasi yang ditampilkan belum final sampai eksekusi berlangsung dan transaksi dikonfirmasi.

Mengapa Execution Layer Penting bagi Pengguna Kripto

Execution layer memengaruhi hampir setiap tindakan on-chain yang dilakukan pengguna kripto.

Lapisan ini menentukan apakah transfer berhasil, jumlah gas yang digunakan, perubahan yang dilakukan smart contract, dan hasil transaksi mana yang menjadi bagian dari state blockchain.

Execution layer juga memengaruhi kecepatan aplikasi, biaya transaksi, kapasitas jaringan, dan jenis program yang dapat dibuat developer.

Execution layer yang padat dapat menimbulkan biaya lebih tinggi dan waktu tunggu lebih lama.

Execution layer yang efisien dapat mendukung lebih banyak aktivitas dengan biaya lebih rendah.

Execution layer yang dapat diprogram memungkinkan aplikasi terdesentralisasi dibuat.

Execution layer yang aman memungkinkan node memverifikasi bahwa saldo dan state kontrak diperbarui dengan benar.

Memahami eksekusi dapat membantu pengguna mengetahui alasan transaksi gagal, swap mengalami slippage, gas fee berubah, atau aplikasi menggunakan jaringan Layer 2.

Mengapa Execution Layer Penting bagi Trader Kripto

Trader kripto berinteraksi dengan execution layer setiap kali memindahkan aset atau menggunakan pasar on-chain.

Kondisi eksekusi dapat memengaruhi biaya akhir trading terdesentralisasi.

Gas fee yang tinggi dapat membuat trading kecil tidak ekonomis.

Likuiditas rendah dapat menyebabkan dampak harga yang besar saat kontrak dieksekusi.

Pengurutan transaksi dapat membuat swap rentan terhadap strategi maximal extractable value.

Kemacetan jaringan dapat menunda deposit, penarikan, transfer bridge, atau penyesuaian agunan.

Transaksi yang gagal tetap dapat menghabiskan biaya dan membuat trader kehilangan peluang pasar.

Trader sebaiknya mempertimbangkan biaya execution layer sebelum memindahkan dana antarjaringan atau berinteraksi dengan protokol terdesentralisasi.

Mereka juga perlu memastikan jaringan tujuan, kontrak token, aset untuk membayar gas, proses bridge, dan perkiraan waktu konfirmasi.

Prediksi pasar yang tepat tetap dapat menghasilkan hasil buruk jika biaya eksekusi dan risiko teknis diabaikan.

Cara Mengevaluasi Execution Layer

Faktor pertama yang perlu ditinjau adalah keamanan.

Execution layer yang andal sebaiknya memiliki aturan protokol yang jelas, pengembangan aktif, validasi independen, dan rekam jejak yang kuat dalam memproses transisi state secara benar.

Faktor kedua adalah desentralisasi.

Pengguna sebaiknya mempertimbangkan jumlah pihak independen yang dapat menjalankan node, memverifikasi transaksi, dan berpartisipasi dalam produksi blok.

Faktor ketiga adalah kinerja.

Ukuran penting mencakup throughput, waktu konfirmasi, waktu finalitas, dan kinerja saat permintaan tinggi.

Faktor keempat adalah biaya.

Pengguna sebaiknya meninjau biaya umum, volatilitas biaya, biaya transaksi gagal, dan aset native yang diperlukan untuk membayar eksekusi.

Faktor kelima adalah programmability.

Developer dapat mempertimbangkan bahasa pemrograman yang didukung, desain virtual machine, perangkat pengembangan, debugging, dan kompatibilitas kontrak.

Faktor keenam adalah interoperabilitas.

Pengguna sebaiknya memeriksa cara aset dan pesan berpindah antara execution layer dan jaringan lain.

Faktor ketujuh adalah risiko peningkatan.

Kontrol governance, wewenang darurat, peningkatan perangkat lunak, dan izin peningkatan kontrak dapat memengaruhi asumsi kepercayaan sistem.

Kesalahpahaman Umum tentang Execution Layer

Salah satu kesalahpahaman adalah execution layer dan consensus layer menjalankan tugas yang sama.

Execution memverifikasi transisi state, sedangkan consensus mengatur kesepakatan atas riwayat blockchain yang diterima.

Kesalahpahaman lain adalah EVM mewakili seluruh execution layer.

EVM merupakan mesin komputasi, tetapi execution client juga mengelola transaksi, state, tanda terima, jaringan, dan antarmuka aplikasi.

Kesalahpahaman ketiga adalah setiap execution layer merupakan blockchain Layer 1.

Sistem Layer 2 juga dapat menyediakan eksekusi sambil mengandalkan blockchain lain untuk penyelesaian atau ketersediaan data.

Kesalahpahaman keempat adalah keberhasilan eksekusi blockchain berarti transaksi aman secara finansial.

Execution layer dapat memproses persetujuan token yang merugikan, trading yang buruk, atau interaksi dengan kontrak berbahaya secara benar.

Kesalahpahaman kelima adalah transaksi yang dikirim dijamin dieksekusi sesuai hasil yang ditampilkan.

Perubahan state, kemacetan, pengurutan transaksi, batas gas, dan aturan slippage dapat mengubah atau mencegah eksekusi.

Kesalahpahaman keenam adalah kecepatan eksekusi saja membuktikan bahwa blockchain aman atau terdesentralisasi.

Kinerja hanya merupakan salah satu bagian dari desain blockchain dan perlu dipertimbangkan bersama persyaratan verifikasi serta asumsi kepercayaan.

Contoh Transaksi di Execution Layer

Misalkan pengguna ingin menukar satu token kripto dengan token lainnya melalui pool likuiditas terdesentralisasi.

Wallet membuat transaksi yang berisi alamat kontrak, instruksi swap, jumlah token, tenggat waktu, batas slippage, dan pengaturan gas.

Pengguna menandatangani transaksi dengan kunci privat.

Execution client menerima transaksi yang telah ditandatangani dan memeriksa validitas dasarnya.

Produsen blok kemudian memasukkannya ke dalam execution payload.

Saat transaksi mencapai gilirannya dalam blok, EVM menjalankan kode smart contract pool likuiditas.

Kontrak memeriksa persetujuan token pengguna, menghitung harga pool terkini, menerapkan biaya trading, dan memeriksa persyaratan output minimum.

Jika semua persyaratan terpenuhi, kontrak mentransfer token input, mengirim token output, memperbarui saldo pool, dan membuat event log.

Jika output yang tersedia berada di bawah jumlah minimum yang ditetapkan pengguna, eksekusi akan membatalkan swap.

Node lain mengulangi eksekusi yang sama untuk memastikan hasil yang diajukan benar.

Contoh ini menunjukkan bagaimana execution layer menghubungkan instruksi wallet, kode smart contract, gas, pembaruan state, dan verifikasi blockchain.

FAQ

Apa arti execution layer dalam kripto?

Execution layer adalah komponen blockchain yang memproses transaksi, menjalankan smart contract, menghitung biaya, serta memperbarui state akun dan kontrak.

Apa itu execution layer Ethereum?

Execution layer Ethereum adalah jaringan execution client yang bertanggung jawab memproses transaksi, menjalankan EVM, menyiarkan informasi transaksi, dan mengelola state Ethereum.

Apakah EVM merupakan execution layer?

Bukan. EVM adalah virtual machine yang menjalankan kode smart contract, sedangkan execution layer juga mencakup validasi transaksi, pengelolaan state, penghitungan gas, tanda terima, blok, dan layanan execution client.

Apa perbedaan execution layer dan consensus layer?

Execution layer memeriksa dan menerapkan transaksi, sedangkan consensus layer membantu validator menyepakati urutan dan finalitas blok yang valid.

Apakah execution layer membuat blok?

Execution layer membantu menyusun dan memvalidasi execution payload, sedangkan sistem konsensus mengoordinasikan usulan blok, attestations, pemilihan fork, dan finalitas.

Apakah gas fee dibayar untuk eksekusi?

Ya. Gas fee membayar pekerjaan komputasi dan sumber daya blok terbatas yang digunakan saat transaksi diproses oleh execution layer.

Bisakah jaringan Layer 2 memiliki execution layer?

Ya, banyak jaringan Layer 2 mengeksekusi transaksi di lingkungannya sendiri sambil mengandalkan blockchain Layer 1 untuk penyelesaian, ketersediaan data, atau keamanan.

Apa yang terjadi ketika transaksi gagal saat dieksekusi?

Perubahan state yang dimaksud biasanya dibatalkan, tetapi pengirim mungkin tetap membayar gas untuk pekerjaan komputasi yang telah dilakukan.

Bisakah execution layer menghentikan smart contract berbahaya?

Execution layer menolak kode yang melanggar aturan protokol, tetapi tetap dapat menjalankan logika kontrak yang berbahaya atau dirancang dengan buruk jika secara teknis valid.

Mengapa transaksi yang berbeda menggunakan jumlah gas yang berbeda?

Transaksi menggunakan jumlah gas yang berbeda karena operasi smart contract memerlukan tingkat komputasi, akses penyimpanan, dan perubahan state yang berbeda.

Apakah semua blockchain memiliki execution layer?

Setiap blockchain harus memiliki cara untuk memvalidasi transaksi dan memperbarui state, meskipun protokol yang berbeda dapat menggunakan nama dan arsitektur yang berbeda untuk fungsi tersebut.

Mengapa eksekusi bersifat deterministik?

Eksekusi bersifat deterministik agar node yang jujur dan memproses transaksi yang sama dari state awal yang sama menghitung hasil akhir yang sama.

Kesimpulan

Execution layer adalah bagian blockchain yang mengubah transaksi bertanda tangan menjadi perubahan state terverifikasi.

Lapisan ini memvalidasi detail transaksi, menjalankan kode smart contract, menghitung gas, memperbarui saldo, membuat tanda terima, dan menolak tindakan yang tidak valid.

Di Ethereum, execution layer terdiri atas execution client yang menjalankan EVM dan mengelola state eksekusi jaringan.

Execution layer bekerja bersama consensus layer, yang mengoordinasikan validator dan menentukan blok valid mana yang menjadi bagian dari riwayat blockchain yang diterima.

Execution layer juga berbeda dari application layer, settlement layer, dan data availability layer, meskipun semua komponen ini berinteraksi erat.

Jaringan Layer 2 dapat menyediakan lingkungan eksekusi terpisah sambil menggunakan blockchain Layer 1 untuk penyelesaian atau ketersediaan data.

Desain execution layer memengaruhi biaya transaksi, skalabilitas, kemampuan smart contract, keamanan, dan pengalaman pengguna aplikasi on-chain.

Bagi pengguna kripto, memahami execution layer memudahkan mereka memahami gas fee, transaksi yang gagal, perilaku smart contract, sistem Layer 2, dan perubahan state blockchain.

Bagi developer dan operator node, execution layer menyediakan aturan dan perangkat lunak yang diperlukan untuk menghitung aktivitas blockchain secara konsisten di berbagai mesin independen.

Execution layer yang aman dan dapat diprediksi sangat penting karena setiap transfer token, trading terdesentralisasi, pemanggilan kontrak, dan aplikasi on-chain bergantung pada eksekusi yang benar.