ANALISIS MATEMATIKA PROTOKOL STATE SHARDING PADA PERMISSIONED BLOCKCHAIN MENGGUNAKAN VERIFIABLE MERKLE ACCUMULATOR

Skalabilitas transaksi dan ledakan beban status (state bloat) merupakan hambatan utama pada implementasi distributed ledger enterprise skala besar. Arsitektur blockchain monolitik konvensional mewajibkan setiap node replika menyimpan keseluruhan pohon status global, sehingga menyebabkan kemacetan I/O disk dan degradasi throughput jaringan. Penelitian ini merumuskan model matematika dan evaluasi empiris protokol state sharding berbasis Verifiable Merkle Accumulator (VMA) pada jaringan permissioned blockchain. Melalui pemisahan ruang status menjadi partisi independen dengan pohon bukti ringkas, beban komputasi sinkronisasi lintas partisi (cross-shard) dapat direduksi secara signifikan. Pengujian matematis terhadap kompleksitas verifikasi membuktikan efisiensi logaritmik dalam pembuktian keanggotaan transaksi tanpa mengorbankan integritas kriptografis konsensus. Hasil pengujian menunjukkan peningkatan throughput pemrosesan transaksi hingga 4,2 kali lipat serta reduksi konsumsi penyimpanan status sebesar 68,4% dibandingkan arsitektur non-sharded. Model analitis yang diusulkan memberikan kerangka formal bagi perancangan sistem desentralisasi berkecepatan tinggi dengan jaminan konsistensi matematis yang terverifikasi.