Perpustakaan Digital ITB

Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup) merupakan teknologi yang berkembang pesat dalam ekosistem blockchain, menawarkan solusi yang lebih efisien dan aman untuk pemrosesan transaksi di luar rantai utama. Namun, penerapan zk-Rollup masih menghadapi tantangan signifikan dalam hal kinerja dan keamanan. Tantangan ini meliputi keterbatasan throughput, waktu respons yang relatif tinggi, dan risiko keamanan yang terkait dengan kompleksitas algoritma dan integritas data. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi tantangan tersebut dengan menerapkan algoritma hashing BLAKE2 dan struktur data Compact Sparse Merkle Trees (CSMT). BLAKE2 dipilih karena kemampuannya yang sangat efisien dalam hal kecepatan dan keamanan, yang sangat penting untuk meningkatkan throughput dan mengurangi latensi dalam sistem zk-Rollup. Sementara itu, Compact Sparse Merkle Trees diimplementasikan untuk mengoptimalkan penyimpanan dan pembuktian data, yang dapat mengurangi overhead dan memperkuat integritas data. Dengan memadukan BLAKE2 dan CSMT. Hasil penelitian menunjukkan bahwa CSMT memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan MT di bawah beban transaksi yang meningkat, dengan waktu eksekusi yang lebih rendah dan stabil. Pada beban transaksi 10000 tps, CSMT menunjukkan waktu eksekusi sekitar 1,45 detik, lebih rendah dibandingkan MT yang mencapai 1,8 detik. Hasil percobaan premimage testing menunjukkan bahwa Blake2b dengan Compact Sparse Merkle Tree secara konsisten menghasilkan waktu rata-rata yang lebih cepat dibandingkan dengan SHA-256 dengan Merkle Tree. Pada berbagai skala percobaan, struktur data Compact Sparse Merkle Tree dan tipe hashing Blake2b terbukti lebih efisien, terutama dalam skenario preimage testing berskala besar. Dalam hal ketahanan terhadap serangan collision, Jika melakukan uji coba yang sangat banyak pada MT dengan tipe hashing Blake2b kemungkinan terjadi serangan sangat besar namun sebaliknya pada CMST kemungkinan terjadi serangan collision sangatlah kecil,Kesimpulannya, CSMT menawarkan kinerja yang lebih unggul dan konsisten dibandingkan MT dalam lingkungan dengan beban transaksi tinggi, menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk aplikasi blockchain yang membutuhkan pemrosesan transaksi yang cepat dan efisien.