Memahami Malleabilitas Transaksi Bitcoin: Kerentanan Tersembunyi dalam Konfirmasi Blockchain

Bayangkan mengirim cryptocurrency kepada rekan kerja, hanya untuk menghadapi penundaan konfirmasi yang tak terduga. Transaksi tampaknya menghilang ke dalam kekosongan blockchain, meninggalkan Anda tidak yakin apakah dana benar-benar telah tiba. Skenario ini menggambarkan masalah halus namun berpengaruh yang dikenal sebagai malleability transaksi—cacat teknis yang telah mengganggu jaringan dan menyebabkan bursa kehilangan jutaan aset.

Mekanisme Malleability Transaksi dalam Bitcoin

Pada intinya, malleability transaksi mewakili kerentanan di mana transaksi Bitcoin dapat diubah dengan cara yang mengubah ID transaksi (TXID) tanpa mempengaruhi transfer nilai yang sebenarnya. Ketika Anda memulai transaksi BTC, jaringan menghasilkan pengenal unik—secara esensial sidik jari digital—yang membedakan transaksi ini dari semua transaksi lain di blockchain.

Kerentanan muncul dari bagaimana Bitcoin menyusun dan memvalidasi transaksi. Selama proses penandatanganan, tanda tangan digital tidak secara lengkap mencakup setiap komponen data transaksi. Secara khusus, elemen malleable tertentu seperti bidang scriptSig tetap di luar cakupan perlindungan tanda tangan. Celah arsitektural ini memungkinkan pihak eksternal untuk mengubah data transaksi secara halus tanpa merusak keabsahan atau membatalkan proses verifikasi kriptografi.

Bayangkan analogi ini: bayangkan sebuah dokumen yang disahkan notaris di mana segel notaris mengautentikasi sebagian besar isi, tetapi membiarkan header dokumen tidak terlindungi. Seseorang dapat mengubah frasa header tersebut tanpa mematahkan segel atau membatalkan status hukum dokumen. Demikian pula, memodifikasi metadata transaksi tidak mencegah jaringan Bitcoin memproses dan mengonfirmasi transaksi yang telah diubah—hanya mengubah hash pengenal transaksi.

Mengapa Malleability Transaksi Terjadi

Fenomena ini berasal dari karakteristik desain dasar dalam kerangka transaksi Bitcoin:

Keterbatasan Protokol Tanda Tangan: Algoritma tanda tangan digital kurva elips (ECDSA) yang digunakan oleh Bitcoin tidak menandatangani seluruh struktur transaksi. Secara khusus, komponen scriptSig—yang berisi bukti kriptografi kepemilikan—di luar cakupan verifikasi tanda tangan, menciptakan peluang untuk dimodifikasi.

Fleksibilitas Pengkodean: Bidang transaksi mengizinkan berbagai representasi biner yang valid. Sebuah script, tanda tangan, atau elemen data lain dapat dikodekan secara sah dalam berbagai cara tanpa mengubah makna semantik atau fungsinya. Memanfaatkan fleksibilitas ini memungkinkan pihak ketiga untuk mengonfigurasi ulang pengkodean transaksi, sehingga menghitung ulang hash transaksi dan menghasilkan TXID baru.

Akses Pihak Ketiga: Sebelum transaksi mencapai konfirmasi blockchain, transaksi melewati banyak node jaringan selama relay dan propagasi. Perantara ini secara teori memiliki kemampuan untuk memodifikasi komponen transaksi yang malleable. Karena modifikasi tersebut tetap menjaga keabsahan transaksi, jaringan terus memproses versi yang diubah sebagai transaksi yang sah.

Vektor Serangan yang Memanfaatkan Malleability Transaksi

Kerentanan ini memungkinkan beberapa metodologi serangan yang berbeda:

Pemalsuan ID Transaksi: Dengan memodifikasi bidang malleable dari transaksi, penyerang menghasilkan TXID alternatif untuk transfer yang sama. Layanan yang bergantung pada pencocokan TXID untuk mengonfirmasi penyelesaian pembayaran mungkin secara keliru menyimpulkan bahwa transaksi gagal, memicu penerbitan pembayaran duplikat.

Manipulasi Faktur: Penipu menduplikasi faktur pembayaran yang sah dengan jumlah dan alamat penerima yang sama tetapi memanipulasi pengkodean transaksi untuk menghasilkan TXID berbeda. Penipuan ini meyakinkan platform untuk memproses transaksi yang tampaknya berbeda padahal sebenarnya identik dengan pengenal yang diubah.

Eksploitasi Penarikan Berantai: Serangan paling canggih memanfaatkan malleability transaksi untuk memicu beberapa permintaan penarikan. Penyerang memantau sistem akuntansi internal bursa, menyadap transaksi dan memodifikasi ID-nya agar tidak terdeteksi sebagai penarikan yang sudah diproses. Bursa, yang tidak menyadari bahwa penarikan awal berhasil, memproses permintaan berikutnya, menguras cadangan dengan setiap iterasi.

Manipulasi Berbasis Biaya: Meski kurang umum, penyerang dapat mengonfigurasi ulang struktur transaksi untuk mengubah alokasi biaya atau mengarahkan imbalan penambang ke alamat yang dikendalikan penyerang, menyedot nilai dari biaya transaksi.

Bencana Mt. Gox: Malleability Transaksi dalam Aksi

Demonstrasi paling terkenal dari potensi destruktif malleability transaksi terjadi dengan Mt. Gox pada 2014. Bursa ini, yang pernah menangani sekitar 70% volume perdagangan Bitcoin global, runtuh secara spektakuler setelah kehilangan sekitar 850.000 BTC—senilai hampir $450 juta pada waktu itu.

Mekanisme serangannya terbukti cukup elegan: peretas menyadap penarikan Bitcoin sebelum penandatanganan dan hashing transaksi, secara halus memodifikasi komponen transaksi yang malleable. Mereka kemudian mengirim ulang transaksi yang diubah ke jaringan. Karena ID transaksi yang diubah berbeda dari pengenal asli, sistem pelacakan penarikan Mt. Gox gagal mengenali bahwa transaksi tersebut sudah diproses dan dikonfirmasi.

Sistem bursa menganggap setiap TXID yang diubah sebagai bukti kegagalan transaksi. Mt. Gox mengulangi permintaan penarikan yang sama, tetapi kali ini prosesnya berhasil—dan diproses lagi untuk versi yang diubah. Keruntuhan pencatatan ini menyebar ke banyak penarikan, dengan bursa terus mengirim dana sambil tidak menyadari konfirmasi yang berhasil. Kekurangan infrastruktur teknis untuk merekonsiliasi konfirmasi blockchain dengan buku besar internal mereka menyebabkan kehabisan dana secara besar-besaran dan akhirnya bangkrut.

Dampak Meluas: Bagaimana Malleability Transaksi Mengancam Integritas Jaringan

Kegagalan Verifikasi Konfirmasi: Sistem yang bergantung pada pencocokan TXID sebagai mekanisme konfirmasi mereka mengalami kegagalan kritis. Ketika ID transaksi berubah, sistem ini tidak dapat mencocokkan transaksi yang dikonfirmasi blockchain dengan catatan penarikan mereka, menciptakan transaksi yatim piatu dan penundaan konfirmasi.

Penurunan Skalabilitas: Eksploitasi malleability transaksi memerlukan lapisan verifikasi tambahan dan mekanisme pelacakan redundan, menghabiskan sumber daya jaringan dan kapasitas komputasi. Beban ini mengurangi skalabilitas Bitcoin secara keseluruhan dan meningkatkan latensi konfirmasi.

Kompleksitas Double Spending: Meski mekanisme konsensus Bitcoin melindungi terhadap double spending tradisional, malleability transaksi menciptakan kerentanan psikologis dan operasional terhadap double spending. Ketidakpastian sementara tentang ID transaksi mana yang mewakili transaksi on-chain yang sebenarnya dapat mendorong platform menerima dan memproses pembayaran duplikat.

Kerentanan Bursa: Setiap bursa cryptocurrency atau pemroses pembayaran yang bergantung pada pelacakan transaksi berbasis TXID menjadi rentan terhadap serangan sistematis. Kerentanan ini tidak memerlukan kompromi kunci pribadi atau pencurian dana secara langsung—cukup memanipulasi ID transaksi untuk memicu pencatatan palsu dan pelepasan dana berulang.

Solusi: SegWit dan Lainnya

Komunitas Bitcoin merespons kerentanan ini melalui berbagai kemajuan teknologi:

Segregated Witness (SegWit): Perbaikan paling signifikan melibatkan pemisahan data saksi—tanda tangan digital dan komponen scriptSig—dari data transaksi yang digunakan dalam perhitungan TXID. Dengan mengecualikan informasi tanda tangan dari perhitungan hash, SegWit menghilangkan vektor utama untuk malleability transaksi. Bahkan jika pihak ketiga memodifikasi pengkodean tanda tangan, TXID tetap tidak berubah, mengembalikan hubungan satu-ke-satu antara transaksi dan pengidentifikasinya.

Pendekatan Kriptografi Canggih: Signatur Schnorr mewakili alternatif generasi berikutnya untuk ECDSA, menawarkan properti keamanan yang lebih baik dan menghilangkan berbagai representasi pengkodean tanda tangan. Sebuah tanda tangan akan valid atau tidak—tidak ada ambiguitas atau fleksibilitas pengkodean.

Merkleized Abstract Syntax Trees (MAST): Struktur skrip canggih ini memungkinkan validasi transaksi yang lebih efisien sekaligus meningkatkan kemampuan scripting Bitcoin dan mengurangi ukuran transaksi, sehingga meningkatkan keamanan dan skalabilitas.

Perangkat Lunak yang Ditingkatkan: Implementasi dompet dan node Bitcoin modern mengintegrasikan logika pemantauan transaksi yang tidak bergantung semata-mata pada pencocokan TXID. Sistem ini melakukan cross-reference konfirmasi blockchain dengan input dan output transaksi, memberikan ketahanan terhadap manipulasi TXID.

Implikasi Keamanan Blockchain ke Depan

Malleability transaksi menyoroti prinsip penting dalam keamanan cryptocurrency: pilihan desain protokol yang halus dapat menghasilkan kerentanan yang tidak proporsional parahnya. Kerusakan ini tidak memerlukan hacking kompleks—hanya memanfaatkan fleksibilitas yang melekat dalam desain protokol.

Bagi pengguna dan pengembang, sejarah ini menegaskan pentingnya menerapkan sistem pemantauan transaksi yang memverifikasi konfirmasi on-chain melalui berbagai mekanisme selain pencocokan TXID. Bursa dan pemroses pembayaran harus menggunakan logika konfirmasi yang memeriksa input transaksi, output, dan posisi blockchain daripada hanya bergantung pada pencocokan identifikasi.

Perkembangan dari eksploitasi malleability transaksi ke implementasi SegWit menunjukkan kapasitas cryptocurrency untuk koreksi diri dan inovasi teknis sebagai respons terhadap kerentanan yang diidentifikasi.