Khối Orphan là những khối trong blockchain không thuộc về chuỗi chính. Chúng xuất hiện khi hai nhà khai thác đồng thời phát hiện một khối hợp lệ và phát tán nó vào mạng. Điều này tạm thời tạo ra hai chuỗi cạnh tranh trong mạng cho đến khi một chuỗi trở nên dài hơn và được đa số chấp nhận, khiến chuỗi kia bị loại bỏ. Các khối bị loại bỏ được gọi là khối orphan hoặc chính xác hơn là khối cũ (stale block).
Sự hình thành:
Khối orphan được hình thành khi nhiều nhà khai thác tạo ra các khối gần như đồng thời. Vì mạng chỉ có thể chấp nhận một phiên bản blockchain, khối không được tích hợp vào chuỗi dài nhất sẽ trở thành orphan.
Xác thực:
Cả hai khối liên quan đến tình huống này đều hợp lệ, tuy nhiên chỉ một khối có thể được đưa vào blockchain chính. Khối còn lại, dù hợp lệ vẫn sẽ bị bỏ.
Giải quyết:
Mạng giải quyết vấn đề này bằng cách chọn chuỗi dài nhất (chuỗi có tổng công việc tích lũy nhiều nhất). Các khối trên chuỗi ngắn hơn trở thành mồ côi, và các giao dịch của chúng được trả về mempool, chờ đợi được đưa vào các khối tương lai.
Đảo ngược giao dịch:
Các giao dịch trong khối orphan không bị mất mà quay trở lại mempool, chờ xác nhận trong khối tiếp theo. Điều này có thể gây ra sự chậm trễ nhỏ trong xác nhận giao dịch.
Hiệu quả khai thác:
Khối orphan tượng trưng cho sự mất mát thu nhập tiềm năng của nhà khai thác, vì phần thưởng khối và phí giao dịch từ khối orphan không được thực hiện. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và lợi nhuận tổng thể của hoạt động khai thác.
Bảo mật mạng:
Sự xuất hiện của khối orphan là một phần tự nhiên của mạng blockchain và không gây ra rủi ro bảo mật đáng kể. Tuy nhiên, việc xuất hiện lặp đi lặp lại có thể cho thấy vấn đề độ trễ mạng hoặc các vấn đề không hiệu quả khác.
Trong các phiên bản trước của phần mềm Bitcoin Core, khối orphan được định nghĩa là các khối có khối cha không xác định. Tuy nhiên, kể từ khi phát hành Bitcoin Core v0.10 vào đầu năm 2015, vấn đề cụ thể này đã được giải quyết. Hiện tại, thuật ngữ "khối orphan" được sử dụng thay thế cho "khối cũ", mặc dù về mặt kỹ thuật chúng khác nhau.
Hiểu biết toàn diện về khối orphan rất quan trọng đối với nhà khai thác, vì chúng nhấn mạnh bản chất cạnh tranh của khai thác và sự cần thiết phải truyền bá hiệu quả các khối mới trên mạng. Nhà khai thác cố gắng giảm thiểu khối orphan bằng cách nâng cao kết nối mạng và sử dụng phần mềm khai thác tiên tiến hơn để nhanh chóng truyền bá và xác thực các khối mới.
Khối mồ côi là một tính năng quan trọng của cơ chế đồng thuận blockchain, minh họa cho việc mạng lưới lựa chọn chuỗi dài nhất để duy trì lịch sử giao dịch thống nhất và được đồng thuận. Mặc dù đại diện cho sự mất mát đối với nhà khai thác và sự chậm trễ tạm thời đối với một số giao dịch nhất định, nhưng chúng góp phần vào khả năng phục hồi và bảo mật của mạng blockchain thông qua việc tuân thủ quy tắc chuỗi dài nhất.