Teorema CAP Baru pada Sistem Konsensus Blockchain

Terinspirasi oleh teorema CAP Eric Brewer untuk basis data terdistribusi, yang menyatakan bahwa Consistency, Availability, dan Partition tolerance tidak dapat dijamin secara bersamaan, karya ini memperkenalkan teorema CAP baru untuk sistem konsensus otonom. Para penulis mengusulkan bahwa dalam sistem konsensus blockchain, paling banyak dua dari tiga properti dasar—pencapaian Konsensus (C), Otonomi (A), dan Performa entropik (P)—dapat dioptimalkan secara bersamaan pada kasus generik. Hal ini menimbulkan batas teoretis pada desentralisasi, yang memengaruhi skalabilitas, keamanan, dan adopsi di dunia nyata. Studi ini bertujuan memformalkan dan menganalisis tradeoff ini menggunakan micro-Blockchain IoT sebagai kerangka universal, minimal, dan yang memungkinkan konsensus.

Pembuktian formal menunjukkan bahwa untuk sistem homogen, ketiga properti tidak dapat dioptimalkan secara bersamaan. Ini berarti bahwa setiap upaya untuk memaksimalkan ketiganya secara simultan adalah mustahil pada kasus generik. Benchmarking empiris Bitcoin, Ethereum, dan Hyperledger Fabric mendukung temuan teoretis, menunjukkan bahwa sistem-sistem ini memperlihatkan tradeoff yang konsisten dengan teorema tersebut. Misalnya, Bitcoin memprioritaskan konsensus dan otonomi dengan mengorbankan performa, sedangkan Hyperledger Fabric dapat memprioritaskan performa dan konsensus dengan otonomi yang berkurang. Hasil ini menyoroti keterbatasan intrinsik pada desain dan optimalisasi mekanisme konsensus blockchain terdistribusi.