Versi dokumen orisinil: Hydra Head protocol: an open source solution for scalability
Dipublikasikan pada tanggal 16 Desember 2022
Ditulis oleh Matthias Benkort
Terjemahan ke dalam 
Bahasa Indonesia oleh @andreassosilo
(Translated to Indonesian language by @andreassosilo)
Protokol Hydra Head: sebuah solusi open source untuk skalabilitas
Ditulis oleh Matthias Benkort | Technical Director of Open Source Development dari Cardano Foundation
Hydra Head Protocol, yang selanjutnya disebut sebagai Hydra, merupakan solusi skalabilitas di Cardano. Ini muncul sebagai framework open source untuk pembuatan off-chain ledger dan dapat membantu developer menggunakan blockchain dengan cara yang lebih efisien.
Proyek ini merupakan hasil dari upaya bersama para insinyur di Cardano Foundation dan IOG. Selain membuat kode publik, proyek ini juga memiliki proses publik untuk berinteraksi dengan tim dan mengajukan kontribusi. Namun, meskipun banyaknya pembahasan sebelumnya tentang Hydra, masih ada kebingungan tentang proyek ini dan bagaimana cara kerja layanannya bagi komunitas. Jadi mari kita cepat-cepat mengulas dasar-dasar tentang Hydra, di mana proyek ini berada saat ini, dan arahnya ke depan.
Apa itu Hydra
Protokol Head merupakan solusi lapisan-2 isomorfis yang termasuk dalam keluarga state-channel solution.
Secara umum, channel adalah tautan komunikasi dua arah antara dua atau lebih mitra. Diterapkan pada blockchain, hal ini berarti suatu instrumen yang memungkinkan dua atau lebih pihak untuk menukar transaksi selain dengan menyiarkannya ke jaringan utama. Dalam konteks ini, state-channel pada dasarnya menawarkan cara membangun jaringan kecil yang beroperasi sejajar dengan jaringan utama. State-channel juga hadir sebagai generalisasi dari channelpembayaran, yang digunakan untuk membangun Lightning Network, protokol pembayaran lapis-2 Bitcoin untuk memfasilitasi transaksi lebih cepat. Sementara channelpembayaran hanya mendukung transfer aset, state-channel memungkinkan eksekusi skrip serta transaksi yang lebih rumit, termasuk metadata, multi-aset UTxO, dan sebagainya.
Dalam kasus Hydra, kita dapat membayangkannya sebagai bagian yang direplikasi dari rantai Cardano yang berjalan secara independen dari Cardano dan di antara sekumpulan aktor yang lebih terbatas. Dengan cara ini, para aktor memiliki kemungkinan untuk melakukan transaksi dengan kecepatan tinggi di jaringan pribadi mereka, yang disebut sebagai Hydra Head mereka. Mereka kemudian dapat menyelesaikan hasil operasi mereka ke dalam rantai utama Cardano untuk memberi tahu seluruh jaringan tentang hasil interaksi mereka. Dengan demikian, Hydra Head dapat dibuat sesuai kebutuhan dalam pengaturan semi-terkendali dan oleh setiap aktor yang melihat kebutuhan akan lalu lintas yang cepat seperti itu. Kami akan memberikan lebih banyak contoh nanti.
Dalam konteks teknologi buku besar terdistribusi / distributed ledger technology (DLT), lapisan-1—atau lapisan dasar—merujuk pada mata rantai utama blockchain, sedangkan lapisan-2 sesuai dengan solusi atau produk yang disusun di atas mata rantai utama. Solusi lapisan-2 seringkali memberikan skalabilitas tambahan pada suatu rantai. Oleh karena itu, protokol Hydra Head dianggap sebagai solusi lapisan-2 karena dibangun di atas mata rantai utama Cardano.
Selain itu, Hydra tampak memiliki karakter isomorfis karena transaksi dalam Hydra Head berbagi kemampuan yang sama dengan transaksi yang berjalan di Cardano. Istilah itu sendiri mengisyaratkan kesamaan ini: iso- berarti sama, dan -morphic menunjukkan bentuk atau struktur—secara harfiah, memiliki bentuk yang sama. Selain itu, dalam Matematika, isomorfisme menunjukkan pemetaan dua arah antara elemen dari suatu domain ke domain lain yang mempertahankan struktur elemen antara kedua domain tersebut. Dengan kata lain, ada korespondensi struktural langsung antara transaksi yang berjalan di Cardano dan yang berjalan di Hydra Head. Dengan demikian, Hydra juga mendukung bahasa pemrograman apa pun yang didukung oleh Cardano. Karena Cardano memungkinkan penggunaan bahasa umum maupun bahasa khusus, hal ini mengimplikasikan bahwa transaksi di Hydra dapat dibangun dengan menggunakan alat yang sama yang sudah dikenal oleh para developer.
Di sisi lain, meskipun Hydra Head memiliki teknologi buku besar yang mirip dengan yang digunakan pada mata rantai utama Cardano, keduanya berbeda dalam hal menetapkan konsensus, serta memvalidasi dan menyebarkan transaksi di antara peserta. Dalam Hydra Head, tidak ada stake pool yang terlibat sama sekali, dan konsensus antara peserta suatu head adalah konsensus penuh: semua orang harus setuju pada setiap transaksi. Ini memberikan jaminan keamanan yang kuat kepada peserta Hydra Head, namun membatasi jumlah total peserta dalam satu head. Ini juga mengindikasikan bahwa, meskipun peserta tidak selalu saling percaya, mereka tetap memiliki kepentingan bersama—atau insentif—untuk berpartisipasi dalam protokol tersebut.
Penting untuk diulangi bahwa, berbeda dengan pandangan umum, hard fork tidak mengaktifkan Hydra, dan Hydra juga tidak akan menjadi kemampuan dari lapisan dasar itu sendiri. Hydra pertama-tama adalah framework dan tumpukan infrastruktur yang dapat dimanfaatkan oleh proyek-proyek yang berjalan di Cardano untuk mempercepat sebagian dari kasus penggunaan mereka.
Dalam arti tertentu, Hydra bertindak sebagai DApp bagi para developer DApp yang ingin memperluas protokol mereka sendiri. Hal ini adalah komponen dasar dalam lanskap yang lebih besar dan terdiri terutama dari dua bagian:
- seperangkat skrip on-chain yang menggerakkan dan mengamankan eksekusi protokol Hydra Head;
- tumpukan perangkat lunak, yang disebut sebagai Hydra node, yang memberikan para developer antarmuka tingkat tinggi menggunakan teknologi web yang umum seperti WebSocket dan JSON.
Hydra dalam Retrospektif
Banyak hal terjadi seputar Hydra dalam setahun terakhir. Jika diminta untuk merangkumnya dalam satu kalimat, dapat dikatakan bahwa tahun 2022 adalah tentang meningkatkan kualitas perangkat lunak dan mempersiapkan Hydra untuk para pionir pertama kali membangun.
Pada awal tahun, tim mengeksplorasi dan mengkuantifikasi keterbatasan protokol melalui benchmark, terutama terkait dengan pembatasan on-chain. Memang, dengan seperangkat skrip on-chain yang menggerakkan protokol, protokol ini tidak kebal terhadap pembatasan biasa dalam sumber daya eksekusi yang umum dalam pengembangan DApp. Sebagai akibatnya, tim menyusun CIP-0042 untuk meminta pengenalan primitif inti baru dalam Plutus, yang menyederhanakan beberapa operasi on-chain dalam Hydra.
Proyek ini juga memperluas jangkauannya, mengadopsi open source dengan tangan terbuka dan mendorong kontributor untuk bergabung dalam upaya ini. Sejak Februari 2022, Hydra memelihara roadmap publik. Demikian pula, bulan berikutnya tim meluncurkan situs web untuk menyimpan semua informasi mengenai proyek dan tumpukan perangkat lunak Hydra. Situs web ini menyediakan sejumlah informasi yang cukup besar: Bukan hanya panduan pengguna dengan instruksi instalasi, demo, dan referensi API, tetapi juga catatan keputusan arsitektur, hasil cakupan pengujian, benchmark, dan banyak lagi. Tentu saja, tempat yang bagus bagi mereka yang ingin mulai membangun di atas Hydra.
Lebih lanjut, bulan Maret memiliki arti penting tambahan karena menjadi saksi dari Hydra Head pertama yang terbuka di jaringan public testnet sebagai hasil dari hackathon tim di Lyon, Prancis. Dari situ, tim mulai mengisi kesenjangan untuk membawa solusi ini lebih dekat ke software stack yang siap untuk produksi.
Secara khusus, pekerjaan dimulai pada formalisasi Coordinated Head Protocol—sedikit variasi dari makalah asli Hydra yang saat ini sedang dalam tahap implementasi. Seperti sering terjadi ketika penelitian bertemu dengan rekayasa, penyesuaian dari teori harus dilakukan untuk lebih baik mencerminkan realitas. Bagian dari upaya ini termasuk pengembangan library pengujian baru quickcheck-dynamic, yang menggabungkan pengujian berbasis properti, pengujian model, dan logika temporal untuk merumuskan dan memverifikasi properti yang kuat tentang suatu protokol seperti protokol Hydra Head.
Kemudian, selama musim panas, tim bekerja dengan tekun untuk mengintegrasikan era Babbage yang baru diperkenalkan oleh hard fork Vasil. Sebagai proyek yang berjalan di atas Cardano, Hydra juga dapat memanfaatkan fitur-fitur baru—seperti reference scripts dan reference inputs—untuk mendorong batas-batas limitasi lebih jauh lagi. Musim panas juga memberikan kesempatan besar untuk melakukan berbagai jenis perbaikan dalam hal kemanfaatan untuk memudahkan pengalaman developer. Secara paralel, para pionir pertama kali sudah aktif dan melakukan percobaan dengan proyek ini.
Antara Agustus dan September, tim tetap sibuk mengintegrasikan tiga anggota baru ke dalam proyek. Seiring dengan kedewasaan proyek, proyek ini semakin baik dalam melengkapi tim internalnya dan semakin mampu untuk memperluas aktivitasnya.
Di balik layar, para pembangun pertama sedang bersiap untuk mengumumkan beberapa proyek menarik. Pada bulan Oktober, selama acara Rare Bloom, SundaeSwap Labs memamerkan bagaimana mereka dapat menjalankan sebagian protokol mereka melalui Hydra Head. Ini adalah demo publik pertama dari kontrak pintar yang signifikan yang berjalan melalui Hydra Head. Meskipun masih berada di jaringan uji coba dan dengan beberapa catatan kaki, hal ini merupakan langkah maju besar dalam adopsi Hydra. Dan hanya dalam waktu sebulan, Obsidian Systems dan IOG mengumumkan Hydra untuk Pembayaran, sebuah perangkat pengembangan perangkat lunak terbuka yang khusus untuk pembayaran melalui Hydra Head. Pada saat yang sama, TxPipe memamerkan bagaimana mereka telah bekerja untuk menyediakan Hydra Head sebagai layanan melalui platform baru mereka Demeter.
Semua proyek semacam ini dengan jelas menunjukkan satu hal: minat terhadap Hydra semakin meningkat, dan para pembangun pertama telah mulai beralih untuk mengadopsinya. Memang, sebagai tanda pengakuan, komunitas menominasikan dan memilih Sebastian Nagel—ketua tim Hydra—untuk kategori pembicara “Tim Developer” pada Cardano Summit 2022.
Akhirnya, sementara Summit menyajikan seluruh komunitas dengan momen besar untuk berkumpul dan bertemu, hal itu juga memberi tim Hydra kesempatan untuk duduk di depan papan tulis dan memikirkan ulang tujuan proyek serta strategi untuk tahun-tahun mendatang.
Masa Depan Hydra
Hingga November 2022, proyek Hydra bertujuan agar 99% dari semua lalu lintas Cardano terjadi di off-chain dalam Hydra Head—tujuan ambisius yang digunakan sebagai bintang penuntun untuk memprioritaskan keputusan-keputusan. Namun, pada bulan November 2022, tim menetapkan tujuan baru: menjadi DApp nomor satu di Cardano berdasarkan semua metrik yang diketahui, baik itu total nilai terkunci (TVL), lalu lintas, volume, atau standar lainnya. Kedua tujuan tersebut pada dasarnya menggambarkan gagasan meningkatkan adopsi dan mendorong pertumbuhan ekosistem Cardano, tetapi yang kedua terasa lebih konkret dan akan lebih baik dalam membantu mengarahkan roadmap proyek.
Hydra selama ini dianggap sebagai sakelar ajaib yang akan membuat Cardano lebih cepat. Tim ingin memutus dengan narasi ini dan mengajak lebih banyak pembangun dalam ekosistem untuk memahami bahwa Hydra itu sendiri, pada hakikatnya, adalah DApp, yang memerlukan integrasi dan adopsi untuk menjadi benar-benar berguna.
Di mana tahun 2022 lebih berfokus pada memperoleh stabilitas dan mencapai titik di mana para pionir pertama bisa lebih mudah menggunakan Hydra, tahun 2023 akan berfokus pada adopsi. Sejak awal, proyek Hydra selalu bermaksud untuk membekali para pionir dan membantu proyek-proyek memulai. Banyak kasus penggunaan sudah sedang dijelajahi, seperti pembayaran, game, tata kelola, dan marketplace. Dan akhir tahun 2022 menunjukkan bagaimana para pionir pertama telah mulai memanfaatkan framework Hydra. Ke depannya, tim Hydra bermaksud untuk memberi mereka lebih banyak dukungan, dan membantu pionir baru mengadopsi Hydra sebagai bagian dari alat mereka.