En este entorno ferozmente competitivo, los mineros artesanales que trabajan de forma independiente (también conocida como minería en solitario) no tienen ninguna posibilidad. La probabilidad de que encuentren un bloque para compensar el costo de la energía y el hardware es tan pequeña que puede considerarse una apuesta, como comprar un billete de lotería. Incluso los ASIC de consumo más rápidos no pueden competir con las granjas de minería comerciales que tienen decenas de miles de chips en enormes salas de servidores cerca de plantas hidroeléctricas. Ahora, los mineros cooperan para formar pools de minería, uniendo el poder de cómputo 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 poder de cómputo, o 6 TH/s, y en agosto de 2014 vale alrededor de $10.000. El dispositivo funciona a 3 kilovatios (KW), consume 72 unidades de electricidad por día y cuesta un promedio de $7 o $8 por 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 dentro de este período de tiempo, la recompensa es de 25 bitcoins, lo que resultaría en $15.000 si cada bitcoin cuesta alrededor de $600. Esto cubriría el costo del equipo y la energía durante todo el período, dejando una ganancia neta de alrededor de $3.000. 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 una gran ganancia. 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 de crecimiento aritmético actual, 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 alrededor de $500-700 por semana. Los ingresos regulares del pool le ayudan a amortizar el costo del hardware y la energía a lo largo del tiempo y sin asumir un gran riesgo. Después de 7 a 9 meses, el hardware seguirá siendo obsoleto y el riesgo seguirá siendo alto, pero los ingresos intermedios serán al menos regulares y confiables.
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 respectivo trabajo con otros mineros. De esta manera, los mineros del pool comparten las tareas de minería y luego comparten las 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 ganan "acciones" en función de su contribución a la minería. Los pools establecen un objetivo de baja dificultad para ganar "acciones", típicamente más de 1000 veces menos difícil que la red de Bitcoin. Cuando alguien en el pool logra minar un bloque, el pool es recompensado y lo comparte con todos los mineros en proporción al número de "acciones" 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 manera que distribuya las recompensas de manera justa y evite la posibilidad de hacer trampa? La respuesta es utilizar el algoritmo de prueba de trabajo de Bitcoin para medir la contribución de cada minero mientras se establece una dificultad menor. Como resultado, incluso los mineros más pequeños del pool a menudo obtienen una parte de la recompensa, lo que es un incentivo suficiente para contribuir al pool. Al establecer una baja dificultad para obtener una acción, 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 acciones permite una forma estadísticamente medible de encontrar el hash objetivo de una red de bitcoin en su conjunto. Miles de mineros que intentan intervalos más pequeños de valores de hash eventualmente pueden encontrar resultados que cumplen los requisitos de la red Bitcoin.
Volvamos a la analogía del juego de dados. Si el objetivo de los jugadores de dados es lanzar dados con resultados todos inferiores a 4 (dificultad de la red general), un pool de minería puede establecer un objetivo más fácil contando cuántas veces los jugadores en el pool lanzan resultados inferiores a 8. Cuando los jugadores en el pool lanzan resultados inferiores a 8 (el objetivo de participación del pool), obtienen acciones, pero no ganan el juego porque no completan el objetivo del juego (menos de ). Sin embargo, los jugadores en el pool alcanzarán más a menudo el objetivo más fácil de participación del pool, ganando regularmente sus acciones, a pesar de que no completaron el objetivo más difícil de ganar el juego.
De vez en cuando, un miembro del pool puede lanzar un resultado menor a 4 y el pool gana. Los ingresos se pueden distribuir en función de las acciones ganadas por los jugadores en el 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 a 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 acción. De vez en cuando, un intento producirá un hash de encabezado de bloque que coincida con el objetivo de la red bitcoin, produciendo un bloque válido, y luego el pool en su conjunto gana.