Pemrograman di ekosistem Bitcoin: Sidechain, Rollup, dan BitVM

Sidechain: Liquid, Rootstock (RSK), dan Stacks (sBTC)

Sidechain adalah blockchain independen yang berjalan sejajar dengan Bitcoin, menghadirkan fitur yang tidak ada di jaringan utama. Sidechain bekerja dengan cara mengunci BTC di on-chain dan menerbitkan aset setara di jaringan sidechain. Setiap sidechain memiliki aturan konsensus, mesin virtual, dan logika transaksinya sendiri.

Liquid Network

Liquid Network, dikembangkan oleh Blockstream, merupakan sidechain federasi yang fokus pada penyelesaian transaksi antar-bursa secara cepat. Pengguna dapat melakukan peg-in BTC yang kemudian berubah menjadi L-BTC di jaringan Liquid. Transaksi di Liquid berlangsung lebih cepat (blok setiap menit), bersifat rahasia (Confidential Transactions), dan mendukung penerbitan token untuk aset seperti stablecoin atau sekuritas. Tata kelola Liquid dipegang oleh anggota federasi yang menandatangani blok dan mengelola operasi peg-in/peg-out. Meski menawarkan performa tinggi dan privasi, keamanan Liquid bergantung pada integritas federasi, bukan pada proof-of-work Bitcoin.

Rootstock

Rootstock (RSK) merupakan sidechain yang mematok nilai Bitcoin dan menghadirkan kompatibilitas penuh dengan Ethereum Virtual Machine (EVM). Hal ini memungkinkan smart contract berbasis Solidity, sehingga developer bisa membangun aplikasi DeFi, oracle, NFT, dan lainnya dengan BTC sebagai aset dasarnya. RSK menggunakan merge-mining bersama Bitcoin, artinya penambang Bitcoin dapat turut memvalidasi blok RSK. Namun, mekanisme peg dikendalikan federasi, sehingga aspek keamanan tetap bergantung pada pihak perantara ini.

Stacks

Stacks, sebelumnya Blockstack, mengambil pendekatan berbeda dengan memanfaatkan Bitcoin sebagai lapisan penyelesaian dan anchor, namun tetap menjalankan chain terpisah untuk eksekusi. Pada 2023, Stacks memperkenalkan sBTC, aset BTC yang dapat diprogram dan dipatok 1:1 dengan bitcoin asli. sBTC memungkinkan developer menulis smart contract menggunakan bahasa Clarity—model pemrograman prediktif dan tidak Turing-complete. Tidak seperti model gas di Ethereum, Clarity memastikan perhitungan yang dapat diprediksi dan logika kontrak yang mudah dibaca. Saat ini, Stacks tengah mengalami peningkatan Nakamoto untuk menghadirkan waktu blok yang lebih cepat dan konsensus baru demi meningkatkan responsivitas.

Rollup di Bitcoin

Rollup merupakan protokol Layer-2 yang menggabungkan sejumlah transaksi dalam satu bukti yang dikirim ke jaringan utama. Konsep ini umum di Ethereum dan telah mendukung ekosistem DeFi yang sangat skalabel dengan beban on-chain minimal. Dalam arsitektur rollup, komputasi dan penyimpanan data dilakukan off-chain, sementara settlement dan verifikasi bukti berlangsung on-chain. Dengan cara ini, rollup bisa meningkatkan throughput secara signifikan sambil tetap menjaga sebagian keamanan dari layer utama.

Pengembangan rollup untuk Bitcoin menghadapi kendala akibat bahasa skrip yang terbatas dan belum adanya dukungan native untuk verifikasi bukti kompleks, seperti SNARK ataupun STARK. Meskipun demikian, beberapa proyek pada 2024–2025 telah mencapai terobosan penting dalam membangun rollup untuk Bitcoin.

Citrea

Citrea, dikembangkan oleh Chainway, adalah rollup zero-knowledge pertama yang dirancang khusus untuk Bitcoin. Citrea memanfaatkan upgrade Taproot untuk menjangkar zk-proof ke jaringan utama, sementara transaksi diproses off-chain melalui zkVM (zero-knowledge virtual machine). Citrea memungkinkan developer membangun smart contract dan aplikasi yang dapat diverifikasi secara kriptografi, tanpa harus memproses semua langkah di node Bitcoin. Arsitekturnya menonjolkan integritas dan modularitas, demi mendukung aplikasi DeFi dengan settlement langsung ke blok Bitcoin.

BOB

BOB (Build on Bitcoin) adalah rollup hybrid yang kompatibel EVM, menghubungkan Bitcoin ke layer aplikasi menggunakan perangkat Ethereum. BOB memadukan infrastruktur OP-stack dengan jembatan BTC native, memungkinkan developer menggunakan Solidity namun dengan finalitas yang tetap dijangkar pada Bitcoin. BOB unggul dalam integrasi dengan perangkat Ethereum yang sudah ada, menjadikannya pilihan menarik untuk pengembangan multichain. Tantangan terbesar ada pada aspek kepercayaan mekanisme jembatan BTC dan tingkat desentralisasi kumpulan validator.

Botanix

Botanix, yang diluncurkan pada awal 2025, menawarkan solusi rollup EVM-compatible lain untuk Bitcoin. Botanix mengusung arsitektur baru untuk menjangkar transaksi EVM ke jaringan Bitcoin sekaligus mempertahankan eksekusi yang cepat di layer rollup. Botanix mengklaim block time 5 detik, infrastruktur dompet terintegrasi, serta perangkat untuk penyediaan likuiditas. Model peg Botanix memungkinkan BTC dijembatani ke rollup baik menggunakan federasi maupun smart contract/custodial, menyesuaikan implementasi. Botanix menargetkan ekosistem developer Bitcoin asli yang sudah akrab dengan perangkat Ethereum.

Rollup di Bitcoin masih merupakan ranah yang sangat baru. Belum ada solusi yang menghadirkan peg-in/out trustless seperti rollup di Ethereum. Solusi yang ada cenderung hybrid, mengandalkan bridge eksternal atau mekanisme redeem time-locked. Keterbatasan opcode verifikasi di Bitcoin juga membatasi validasi langsung untuk zk-proof maupun fraud proof. Meski begitu, riset pada primitive seperti OP_CAT, OP_TAPLEAF_UPDATE_VERIFY, dan Covenants berpotensi membuka jalan bagi rollup yang lebih trust-minimized di masa depan.

BitVM

BitVM adalah framework baru yang menghadirkan komputasi Turing-complete di Bitcoin tanpa mengubah aturan konsensus. Pertama kali diperkenalkan pada 2023, BitVM memanfaatkan protokol challenge-response antara dua pihak—prover dan verifier—untuk mensimulasikan komputasi apa saja melalui serangkaian commitment hash dan jalur skrip bersyarat. BitVM menggunakan Taproot tree serta transaksi yang sudah ditandatangani sebelumnya untuk menjamin hasil secara game-theory.

Secara praktik, BitVM memungkinkan fungsi apa pun dijalankan off-chain dan diverifikasi on-chain selama setidaknya satu pihak jujur terlibat dalam protokol challenge tersebut. Hal ini membuka peluang untuk verifikasi zero-knowledge proof, jembatan BTC-native, bahkan validasi rollup.

Berbeda dari smart contract tradisional, BitVM tidak menjalankan komputasi di jaringan utama. Semua eksekusi dilakukan off-chain dan hanya membawa sengketa ke Bitcoin bila diperlukan. Ini menghemat ruang blok dan menjaga prinsip desain konservatif Bitcoin. Namun, BitVM juga membawa latensi dan interaksi yang tinggi—sehingga lebih cocok untuk validasi settlement, deteksi fraud, atau unlock bersyarat, daripada aplikasi konsumen langsung.

Gelombang Baru Layer-2 Bitcoin: Merlin, B² Network, dan Bitlayer

Selain proyek Layer-2 mapan seperti Citrea, Stacks, dan RSK, muncul berbagai solusi baru di 2025 yang bertujuan memperluas programabilitas dan skalabilitas Bitcoin. Merlin tampil sebagai Layer-2 asli Bitcoin untuk DeFi modern, menawarkan finalitas transaksi cepat, throughput tinggi, serta alat pengembangan yang dirancang meniru keberhasilan ekosistem dApp Ethereum—namun memastikan trust dan nilai tetap berada di Bitcoin. Dengan mendukung smart contract kompatibel EVM serta insentif kuat untuk liquidity provider, Merlin berupaya menjembatani kesenjangan antara Bitcoin dan lingkungan DeFi kontemporer.

B² Network memperkenalkan framework zk-rollup khusus Bitcoin, membawa skalabilitas dan programabilitas melalui zero-knowledge proof. B² Network menawarkan kompatibilitas EVM sehingga developer dapat memanfaatkan kode Solidity yang sudah ada, sambil merasakan keamanan settlement Bitcoin. Rollup ini memakai recursive SNARK untuk kompresi data dan verifikasi skala besar, namun seperti rollup lainnya, tetap membutuhkan bridge untuk perpindahan BTC antar-layer.

Bitlayer mengadopsi pendekatan modular, memosisikan diri sebagai Layer-2 pertama di Bitcoin dengan dukungan zkVM. Bitlayer memungkinkan aplikasi general-purpose dengan keamanan kriptografi canggih, dan menggunakan Bitcoin sebagai settlement serta data availability layer. Bitlayer memberikan fleksibilitas tinggi dalam desain smart contract, dukungan antar-chain, serta kompatibilitas dengan alat pengembangan Ethereum seperti Remix dan Hardhat. Meskipun masih dalam tahap awal, Bitlayer mendapatkan perhatian karena potensinya sebagai lingkungan eksekusi Bitcoin paling umum.

Ketiga proyek ini menandai tren baru: lahirnya solusi Layer-2 yang tak hanya meningkatkan throughput Bitcoin, tapi juga mengubahnya menjadi basis infrastruktur keuangan yang bisa diprogram dan terintegrasi. Setiap solusi menawarkan kompromi berbeda dalam hal keamanan, kinerja, dan desentralisasi, tetapi semuanya memperkuat keyakinan bahwa masa depan Bitcoin bisa menjadi lebih kompleks tanpa meninggalkan nilai fundamentalnya.

Model Peg-in/ Peg-out, Validator Set, dan Asumsi Proof

Seluruh Layer-2 yang dapat diprogram di Bitcoin mensyaratkan adanya proses transfer aset antara layer utama dan layer kedua. Proses ini membutuhkan mekanisme penguncian BTC di on-chain dan penerbitan representasi ekuivalen secara off-chain. Integritas dari proses ini sangat penting bagi kepercayaan pengguna dan keamanan protokol.

Model yang paling sering digunakan adalah federated peg, di mana sekelompok penandatangan mengelola wallet multisig di jaringan Bitcoin. Pengguna mengirim BTC ke wallet ini lalu menerima token (seperti L-BTC atau RBTC) di sidechain. Untuk menarik aset, token tersebut dikembalikan ke federasi, lalu BTC dikirimkan balik ke pengguna. Skema ini sederhana dan dapat diperluas, namun tetap mengandung risiko kustodian; bila federasi berkolusi atau terkena kompromi, dana pengguna rentan hilang atau dibekukan.

Beberapa sistem mengandalkan peg berbasis smart contract atau hash-time locked contract (HTLC). Metode seperti ini memungkinkan bridge non-kustodial, namun tetap dibatasi oleh keterbatasan skrip Bitcoin. Sebagai contoh, rollup dapat mengandalkan satu arah peg, di mana BTC dikunci dalam kontrak dan ditebus melalui verifikasi off-chain. Karena Bitcoin belum bisa memverifikasi zk-proof atau fraud-proof secara native, asumsi trust tetap ditempatkan pada relay eksternal atau kumpulan validator.

Kumpulan validator berbeda-beda tergantung ekosistem. Sidechain seperti RSK memanfaatkan merge-mining dan mengandalkan insentif ekonomi penambang Bitcoin. Ada juga sistem yang memakai dedicated signer, Proof-of-Authority, bahkan Proof-of-Stake. Tingkat keamanan dan anti-sensor Layer-2 sangat bergantung pada seberapa desentralisasi dan transparan kumpulan validator tersebut.

Sistem proof pun beragam. Rollup dapat menggunakan zero-knowledge proof seperti SNARK, atau optimistic fraud proof. BitVM menghadirkan pendekatan baru via interactive proof berbasis tantangan komputasi. Setiap skema punya keunggulan dan kelemahan tersendiri dalam hal kecepatan, biaya verifikasi, serta kepercayaan pengguna.

Ekosistem Developer dan Tooling

Layer-2 yang dapat diprogram hanya bernilai jika developer dapat membangun aplikasi di atasnya. Sampai 2025, ekosistem Bitcoin didorong oleh pesatnya pertumbuhan peralatan untuk pengembangan smart contract, penerbitan aset, dan integrasi wallet.

Stacks menawarkan bahasa Clarity dengan eksekusi yang dapat diprediksi serta integrasi langsung ke blok Bitcoin. Developer dapat membangun aplikasi DeFi, platform NFT, hingga DAO memakai Clarity, dengan penempatan yang dijangkar ke rantai Bitcoin.

RSK mendukung Solidity dan perangkat EVM, memudahkan developer Ethereum untuk membangun di atas infrastruktur Bitcoin tanpa hambatan berarti. Beberapa proyek seperti Sovryn dan Tropykus telah menghadirkan layanan pinjaman, trading, dan stablecoin ke ekosistem Bitcoin melalui RSK.

Citrea dan Botanix berfokus menyediakan SDK rollup agar developer dapat membangun aplikasi menggunakan bahasa berbasis Ethereum, termasuk integrasi Remix, dukungan Metamask, serta subgraph indexing untuk kebutuhan analitik.

Perangkat pengembangan berbasis BitVM masih tahap awal, namun sudah mulai muncul prototipe compiler, dispute engine, hingga on-chain verifier. Perangkat ini kelak penting untuk membangun aplikasi dengan interactive proof maupun logika komputasi khusus.

Penyedia infrastruktur seperti L2.watch, Chainway, dan BOB Studio sedang membangun dasbor, bridge, dan portal pengembang untuk mendukung aktivitas Layer-2 Bitcoin. Dengan bertambahnya interoperabilitas, developer akan bisa membangun aplikasi lintas-chain yang settlement tetap dalam BTC namun memanfaatkan smart contract serta logika token dari Layer-2.