En este entorno ferozmente competitivo, los mineros artesanales que trabajan de forma independiente (también conocidos como minería en solitario) no tienen ninguna posibilidad. La probabilidad de que encuentren un bloque para compensar el costo de la electricidad y el hardware es tan pequeña que se puede llamar una apuesta, como comprar un billete de lotería. Ni siquiera los ASICs de consumo más rápidos pueden competir con las granjas de minería comerciales que tienen decenas de miles de chips en enormes salas de servidores cerca de centrales hidroeléctricas. Ahora los mineros cooperan para formar pools de minería, uniendo la potencia de cálculo de miles de participantes y compartiendo las recompensas. Al participar en los pools, los mineros reciben una fracción de la recompensa total, pero generalmente a diario, lo que reduce la incertidumbre.
Veamos un ejemplo concreto. Supongamos que un minero ha comprado un dispositivo con un total de 6.000 GH/S de potencia de cálculo, o 6 TH/S, y en agosto de 2014 su valor era de unos 10.000 dólares. El dispositivo funciona a 3 kilovatios (KW), consume 72 unidades de electricidad al día y cuesta una media de 7 o 8 dólares al día. Con la dificultad actual de bitcoin, este minero podría minar un bloque en solitario cada 155 días o 5 meses en promedio. Si este minero mina un bloque en este período, la recompensa es de 25 bitcoins, lo que resultaría en 15.000 dólares si cada bitcoin costara unos 600 dólares. Esto cubriría el costo del equipo y la electricidad durante todo el período, dejando un beneficio neto de unos 3.000 dólares. Sin embargo, si se mina un bloque en un período de cinco meses depende en gran medida de la suerte del minero. Podría obtener dos bloques en cinco meses y obtener un beneficio muy grande. O podría pasar 10 meses sin encontrar un solo bloque y sufrir una pérdida financiera. Para empeorar las cosas, la dificultad del algoritmo de prueba de trabajo (POW) de Bitcoin podría aumentar significativamente en ese tiempo, lo que, a la tasa actual de crecimiento aritmético, significa que un minero tiene como máximo seis meses para obtener resultados antes de que su equipo sea reemplazado por la próxima generación de mineros más eficientes. Si este minero se une al pool en lugar de esperar una posible bonanza que podría ocurrir una vez cada 5 meses, podría ganar entre 500 y 700 dólares por semana. Los ingresos regulares del pool le ayudan a amortizar el costo del hardware y la electricidad a lo largo del tiempo y sin asumir un gran riesgo. Después de 7 a 9 meses, el hardware seguirá estando obsoleto y el riesgo seguirá siendo alto, pero los ingresos mientras tanto serán al menos regulares y fiables.
Los pools de minería coordinan a cientos de mineros a través de un protocolo de minería dedicado. Los mineros individuales configuran sus máquinas de minería para conectarse al servidor del pool después de crear una cuenta en el pool. Sus dispositivos de minería permanecen conectados al servidor del pool mientras minan, sincronizando su trabajo respectivo con el de otros mineros. De esta manera, los mineros del pool comparten tareas de minería y luego comparten recompensas.
La recompensa por un bloque exitoso se paga a la dirección de bitcoin del pool, no al minero individual. Una vez que la recompensa alcanza un umbral específico, el servidor del pool paga la recompensa a la dirección de bitcoin del minero periódicamente. Típicamente, el servidor del pool cobra un porcentaje por proporcionar el servicio de pooling.
Los mineros que participan en un pool de minería dividen la carga de trabajo de búsqueda de bloques candidatos y obtienen "participaciones" en función de su contribución a la minería. Los pools establecen un objetivo de baja dificultad para obtener "participaciones", típicamente más de 1000 veces menos difícil que la red Bitcoin. Cuando alguien en el pool tiene éxito en minar un bloque, el pool es recompensado y lo comparte con todos los mineros en proporción al número de "participaciones" que contribuyeron.
Los pools de minería están abiertos a cualquier minero, grande o pequeño, profesional o aficionado. Algunos participantes en un pool de minería tienen solo una pequeña máquina de minería, mientras que otros tienen un garaje lleno de hardware de minería de alta gama. Algunos usan solo unas pocas decenas de kilovatios de electricidad para minar, mientras que otros usarán un centro de datos para consumir megavatios de potencia. ¿Cómo puede un pool de minería medir la contribución de cada persona de una manera que distribuya las recompensas de manera justa y evite la posibilidad de hacer trampas? La respuesta es utilizar el algoritmo de prueba de trabajo de Bitcoin para medir la contribución de cada minero y al mismo tiempo establecer una dificultad menor. Como resultado, incluso los mineros más pequeños del pool a menudo obtienen una parte de la recompensa, lo que es suficiente incentivo para contribuir al pool. Al establecer una baja dificultad para obtener una participación, el pool puede medir la cantidad de trabajo realizado por cada minero. Cada vez que un minero encuentra un hash de bloque que es menor que la dificultad del pool, demuestra que ha completado el cálculo de hash requerido para encontrar el resultado. Más importante aún, este trabajo realizado para obtener contribuciones de participación permite una forma estadísticamente medible de encontrar el hash objetivo de una red de bitcoin en su conjunto. Miles de mineros que prueban intervalos más pequeños de valores de hash eventualmente pueden encontrar resultados que cumplan los requisitos de la red Bitcoin.
Volvamos a la analogía del juego de dados. Si el objetivo de los jugadores de dados es obtener resultados todos menores que 4 (dificultad de la red general), un pool de minería puede establecer un objetivo más fácil contando cuántas veces los jugadores del pool obtienen resultados menores que 8. Cuando los jugadores del pool obtienen resultados menores que 8 (el objetivo de participación del pool), obtienen participaciones, pero no ganan el juego porque no completan el objetivo del juego (menor que ). Sin embargo, los jugadores del pool alcanzarán con más frecuencia el objetivo más fácil de participación del pool, obteniendo regularmente sus participaciones, a pesar de que no completaron el objetivo más difícil de ganar el juego.
De vez en cuando, un miembro del pool puede obtener un resultado menor que 4 y el pool gana. Los ingresos pueden entonces distribuirse en función de las participaciones obtenidas por los jugadores del pool. Si bien un objetivo de 8 o menos no gana el juego, es una forma justa de medir la cantidad de puntos que lanzan los jugadores y ocasionalmente producirá un resultado menor que 4.
De manera similar, un pool establecerá la dificultad del pool para garantizar que un solo minero pueda encontrar un hash de encabezado de bloque que coincida con la dificultad del pool con la frecuencia suficiente para ganar una participación. De vez en cuando, un intento producirá un hash de encabezado de bloque que coincida con el objetivo de la red de bitcoin, produciendo un bloque válido, y entonces el pool en su conjunto gana.