در استخراج ارزهای دیجیتال، نرخ بلوک یتیم (Orphan Rate) اغلب در آمار استخرهای استخراج مشاهده میشود. برای مبتدیان، این اصطلاح ممکن است کمی ناآشنا به نظر برسد. در فرآیند استخراج، علاوه بر بلوکهای عادی، بلوکهای خالی، بلوکهای یتیم و بلوکهای عمو نیز وجود دارند. علاوه بر این، به طور نسبی، تولید این بلوکهای خاص نیز میتواند بر درآمد ماینرها تأثیر بگذارد.
**بلوک خالی**
در استخراج ارزهای دیجیتال، که اساساً یک فرآیند محاسباتی و بستهبندی است، ماینرها ابتدا در رقابت با یکدیگر در زمینه نرخ هش (hashrate) هستند. هرکسی که ابتدا بلوک را حل کند، مجاز است که بلوک را بهروزرسانی کند. این ماینرها سپس نیاز دارند که اطلاعات تراکنشهای ارسالشده توسط کاربران را در بلوک بستهبندی کرده و آن را به زنجیره بلوک اضافه کنند.
اگر ماینرهای برنده اطلاعات تراکنشها را در بلوک بستهبندی نکرده باشند، بلوک به بلوک خالی تبدیل میشود. بلوکهای خالی که هیچ اطلاعات تراکنشی را شامل نمیشوند، تنها برای جوایز بلوک استفاده میشوند. از آنجایی که هیچ تراکنش در بلوک خالی وجود ندارد، ماینرها تنها میتوانند پاداش بلوک پایه را دریافت کنند و هزینههای مربوط به تراکنش/گس در دسترس نخواهد بود.
**بلوک یتیم**
در شبکه بلاکچین، انتقال و پخش بلوکها زمانبر است. بنابراین، اگر دو ماینر تقریباً همزمان بلوکهایی با همان ارتفاع پیدا کنند، رقابت میکنند. اگرچه بلوک دوم نیز در فرآیند عادی محاسبه تولید شده است، اما به دلیل اصل "بلوکهای بلندتر"، بلوک که کمی بعد از بلوک اول ایجاد شده است، در زنجیره اصلی گنجانده نمیشود. در شبکه بیتکوین، این بلوکها که به آنها "بلوکهای یتیم" گفته میشود، باید به طور کامل کنار گذاشته شوند و ماینرهایی که بلوک یتیم را تولید کردهاند، پاداش بلوک مربوطه را دریافت نخواهند کرد.
هرچه نرخ بلوک یتیم بالاتر باشد، درآمد استخراج کاهش مییابد و بلوکهای نامعتبر بیشتری وجود خواهد داشت. به همین دلیل است که استخرهای استخراج و ماینرها در حال جستجو برای کاهش نرخ بلوک یتیم هستند. به عنوان مثال، با توجه به پخش و انتقال در شبکه بیتکوین، ViaBTC بهینهسازی فنی را از طریق مشتری بیتکوین خود توسعه داده است. این بهینهسازی به ماینرها اجازه داده تا بلوکهای جدید بیتکوین را در زمانهای کوتاهتری شناسایی و پخش کنند و به این ترتیب نرخ بلوک یتیم را کاهش دهند و بازده ماینرها را حفظ کنند.
**بلوک عمو**
بلوکهای یتیم همچنین در اتریوم وجود دارند. با این حال، به دلیل زمان کوتاهتر بلوک در اتریوم، برای جلوگیری از کنترل فرآیند استخراج توسط استخرهای استخراج به دلیل نرخ هشهای زیاد و همچنین برای جلوگیری از اتلاف نرخ هش، اگر بلوکی در زنجیره اصلی مایل به پذیرش بلوکهای یتیم باشد، این بلوکها به بلوکهای عمو تبدیل میشوند و به زنجیره اصلی اضافه میشوند. علاوه بر این، جوایزی به ماینرهایی که بلوکهای عمو تولید میکنند، ارائه میشود.
مکانیزم بلوک عمو به هدف افزایش امنیت شبکه اتریوم معرفی شده است. به دلیل زمان کوتاهتر بلوک در مقایسه با بیتکوین، تقسیمات موقت بیشتر احتمال وقوع دارند. بنابراین، زنجیره اصلی اتریوم ممکن است به دلیل نرخ بلوک یتیم بالا، "سنگینترین" نباشد و این موضوع بر امنیت زنجیره اصلی تأثیر بگذارد. بنابراین، معرفی مکانیزمی که بلوکهای یتیم را به بلوکهای عمو تبدیل میکند، شبکه را امنتر میسازد.
ماینرهای بلوک مرجع پاداشی معادل حدود 1/32 از پاداش بلوک پایه دریافت میکنند. البته، تولید بلوکهای عمو محدودیتهایی نیز دارد. بلوک عمو باید زیر بلوکهای مستقیم از اولین دو لایه تا هفت لایه بلوکها باشد. علاوه بر این، پاداشهای بلوک عمو با افزایش فاصله کاهش مییابند. به عنوان مثال، ماینرها برای زیر بلوکهای لایه اول و دوم (فاصله یک لایه) پاداش 7/8 از پاداش بلوک پایه دریافت میکنند، برای فاصلههای دو لایه پاداش 6/8 و غیره.
در کل، هزینههای تراکنش/گس به دلیل بلوکهای خالی کاهش مییابد. علاوه بر این، ماینرها دچار خسارت مستقیم از درآمد ناشی از نرخ بلوک یتیم بالا (محاسبات نامعتبر زیاد) میشوند و پاداشهایی برای شامل کردن بلوکهای عمو دریافت میکنند. بنابراین، هنگام سرمایهگذاری در نرخ هش، ماینرها باید استخرهایی با نرخ بلوک یتیم پایینتر را برای حفاظت بهتر از درآمد در نظر بگیرند.