Blok Orphan

Definisi dan Konteks Historis

Orphan block adalah blok yang parent block-nya tidak diketahui atau tidak ada dalam jaringan blockchain. Pada masa awal pengembangan teknologi blockchain, khususnya di jaringan Bitcoin, blok-blok ini menjadi tantangan teknis bagi node jaringan. Saat menjalankan versi lama Bitcoin Core, node jaringan dapat menerima dan memproses blok meskipun data penting terkait asal-usul atau parent block-nya tidak tersedia atau hilang.

Situasi ini berubah drastis sejak rilis Bitcoin Core versi 0.10 pada awal 2015. Pembaruan perangkat lunak utama ini menghadirkan mekanisme validasi blok dan protokol jaringan yang lebih baik, sehingga berhasil menghilangkan kemunculan orphan block secara literal. Proses validasi yang ditingkatkan memastikan blok tanpa parent block yang dapat diverifikasi tidak lagi diterima atau didistribusikan dalam jaringan. Meski terjadi perubahan teknis ini, istilah "orphan block" tetap dipertahankan dalam komunitas mata uang kripto, meskipun maknanya telah berubah seiring waktu.

Stale Block vs Orphan Block

Pada diskusi blockchain masa kini, sering terjadi kebingungan antara istilah "orphan block" dan "stale block" meski konsepnya berbeda. Istilah orphan block tetap digunakan secara luas di komunitas mata uang kripto, tetapi kerap disalahgunakan untuk merujuk pada blok hasil penambangan yang valid namun dibuang dari blockchain utama. Secara teknis, blok yang dibuang ini seharusnya lebih tepat disebut "stale block" atau "extinct block."

Keberlanjutan istilah "orphan block" dalam penggunaan modern banyak dipengaruhi oleh cara perangkat lunak klien blockchain menampilkan hadiah blok. Ketika blok hasil penambangan tidak masuk ke rantai utama, perangkat lunak klien menandai hadiah blok tersebut sebagai "orphaned," sehingga mayoritas pelaku ekosistem mata uang kripto mengikuti istilah ini. Akibatnya, walaupun blok-blok tersebut memiliki parent block yang jelas dan dapat diverifikasi, komunitas cenderung menyebutnya sebagai orphan block daripada istilah teknis yang lebih akurat, yaitu stale block. Konvensi ini telah mengakar kuat dalam budaya mata uang kripto meskipun merupakan istilah yang keliru secara teknis.

Proses Terbentuknya Stale Block

Stale block muncul secara alami sebagai akibat dari sifat jaringan blockchain yang terdistribusi dan terdesentralisasi. Blok-blok ini terbentuk saat dua atau lebih penambang berbeda berhasil memecahkan teka-teki kriptografi dan mengirimkan blok valid mereka ke jaringan hampir bersamaan. Penyiaran simultan ini menciptakan fork sementara pada blockchain, sehingga jaringan terbagi menjadi dua atau lebih versi ledger transaksi yang bersaing.

Ketika fork terjadi, node di seluruh jaringan dapat menerima blok yang berbeda lebih dulu, tergantung lokasi geografis dan konektivitas jaringan. Akibatnya, sebagian node memvalidasi dan membangun di atas satu blok, sementara node lain melakukannya pada blok alternatif. Kedua blok tersebut valid secara kriptografi dan memenuhi semua persyaratan konsensus. Namun, protokol blockchain menentukan hanya satu rantai yang diakui sebagai versi otoritatif.

Penyelesaian fork sementara mengikuti aturan longest chain, prinsip dasar mekanisme konsensus blockchain. Seiring penambang menambah blok baru, satu rantai akan menjadi lebih panjang dari yang lain. Jaringan mencapai konsensus dengan menerima rantai terpanjang sebagai blockchain yang valid, sedangkan rantai pendek beserta blok-bloknya ditinggalkan. Blok-blok dari rantai yang ditinggalkan menjadi stale block, dan upaya komputasi untuk menambangnya menjadi sia-sia.

Sifat jaringan blockchain yang terdistribusi membuat transmisi informasi antar node membutuhkan waktu, mulai dari milidetik hingga beberapa detik, tergantung kondisi jaringan dan jarak geografis. Penundaan propagasi ini menciptakan peluang di mana beberapa blok valid dapat ditambang dan disiarkan sebelum jaringan mencapai konsensus. Akibatnya, terbentuknya stale block merupakan karakteristik bawaan dari sistem blockchain proof-of-work.

Kejadian Alami dan Upaya Malicious

Pembentukan stale block adalah fenomena alami dalam jaringan blockchain dan, pada kebanyakan kasus, terjadi murni secara kebetulan, bukan karena tindakan yang disengaja. Sifat probabilistik penambangan, dikombinasikan dengan latensi jaringan serta distribusi global operasi penambangan, membuat penemuan blok secara simultan menjadi hal yang secara statistik tak terhindarkan. Fenomena alami ini pada umumnya tidak berbahaya dan hanya merupakan sedikit inefisiensi dalam sistem blockchain, bukan ancaman keamanan.

Namun, stale block juga dapat sengaja dihasilkan oleh pelaku jahat yang berusaha memanipulasi blockchain melalui berbagai vektor serangan. Penyerang canggih dapat mencoba membuat rantai alternatif yang valid untuk melakukan serangan double-spending atau mengatur ulang riwayat blockchain terbaru. Upaya jahat ini biasanya membutuhkan sumber daya komputasi besar dan lebih mungkin berhasil pada blockchain dengan tingkat hash rendah atau saat jaringan tidak stabil.

Dalam praktiknya, mekanisme keamanan pada jaringan blockchain utama, bersama insentif ekonomi yang menyelaraskan perilaku penambang dengan keamanan jaringan, membuat upaya reorganisasi rantai secara jahat sangat sulit dan mahal untuk dilakukan. Semakin lama sebuah blok berada di rantai utama, semakin mahal secara komputasi untuk membuat rantai alternatif yang dapat menggantikannya. Properti ini memberikan tingkat kepastian yang semakin tinggi bahwa transaksi dalam blok akan tetap permanen dan tidak dapat diubah.

FAQ

Apa itu Orphan Block?

Orphan block adalah blok tanpa parent block dalam blockchain. Blok ini muncul karena keterlambatan jaringan atau inkonsistensi data node. Blok-blok tersebut tidak masuk ke rantai utama dan menjadi tidak valid saat jaringan mencapai konsensus.

Mengapa orphan block terjadi? Bagaimana orphan block terbentuk?

Orphan block terbentuk ketika beberapa penambang secara bersamaan menemukan solusi akibat latensi jaringan dan keterlambatan dalam jaringan blockchain. Blok ini terjadi saat blok-blok bersaing dibuat hampir bersamaan, dan hanya satu yang dikonfirmasi di rantai utama sementara yang lain menjadi orphaned.

Apa dampak orphan block terhadap jaringan blockchain dan penambang?

Orphan block menyebabkan fork jaringan sementara, mengurangi hadiah penambang karena hanya satu rantai yang menjadi rantai utama. Penambang kehilangan hadiah blok untuk orphan block, tetapi konsensus jaringan akhirnya stabil tanpa kerusakan permanen.

Apa perbedaan antara Orphan Block dan Uncle Block?

Orphan block tidak masuk ke rantai utama, sedangkan uncle block adalah blok valid yang dihasilkan selama penambangan namun tidak dipilih sebagai turunan langsung, sehingga penambang mendapatkan hadiah parsial sesuai jaraknya dari rantai utama.

Apakah penambang menerima hadiah untuk menambang orphan block?

Penambang umumnya tidak menerima hadiah untuk orphan block. Namun, beberapa blockchain memberikan kompensasi khusus. Ethereum sebelumnya memberikan hadiah kepada penambang orphan block dengan tarif lebih rendah, tetapi praktik ini dihentikan setelah beralih ke proof-of-stake.

Bagaimana cara mengurangi atau menghindari terbentuknya orphan block?

Tingkatkan mekanisme konsensus dan terapkan teknologi sharding untuk meningkatkan efisiensi sinkronisasi node, sehingga kemunculan orphan block berkurang. Selain itu, optimalkan latensi jaringan dan tingkatkan kecepatan propagasi blok di seluruh infrastruktur jaringan.

Bagaimana blockchain (Bitcoin, Ethereum) menangani orphan block?

Bitcoin dan Ethereum sama-sama mengabaikan orphan block dan tidak memasukkannya ke rantai utama. Ethereum menggunakan protokol Gossipsub untuk meningkatkan efisiensi propagasi blok. Orphan block tidak memengaruhi rantai utama di kedua jaringan.