Dans cet environnement très concurrentiel, les mineurs artisanaux travaillant indépendamment (également appelés minage solo) n'ont absolument aucune chance. La probabilité qu'ils trouvent un bloc pour compenser le coût de l'électricité et du matériel est si faible qu'elle peut être qualifiée de jeu de hasard, comme acheter un billet de loterie. Même les ASICs grand public les plus rapides ne peuvent pas rivaliser avec les fermes de minage commerciales qui possèdent des dizaines de milliers de puces dans d'immenses salles de serveurs près de centrales hydroélectriques. Désormais, les mineurs coopèrent pour former des pools de minage, mettant en commun la puissance de calcul de milliers de participants et partageant les récompenses. En participant aux pools, les mineurs reçoivent une fraction de la récompense globale, mais généralement quotidiennement, réduisant ainsi l'incertitude.
Examinons un exemple concret. Supposons qu'un mineur ait acheté un appareil d'une puissance de calcul totale de 6 000 GH/S, soit 6 TH/S, et qu'en août 2014, il valait environ 10 000 $. L'appareil fonctionne à 3 kilowatts (KW), consomme 72 unités d'électricité par jour et coûte en moyenne 7 $ ou 8 $ par jour. Avec la difficulté actuelle du bitcoin, ce mineur pourrait miner un bloc en moyenne tous les 155 jours, soit 5 mois. Si ce mineur mine un bloc dans ce délai, la récompense est de 25 bitcoins, ce qui représenterait 15 000 $ si chaque bitcoin coûtait environ 600 $. Cela couvrirait le coût de l'équipement et de l'électricité pour toute la période, laissant un bénéfice net d'environ 3 000 $. Cependant, qu'un bloc soit miné dans une période de cinq mois dépend en grande partie de la chance du mineur. Il pourrait obtenir deux blocs en cinq mois et réaliser un très gros profit. Ou bien, il pourrait passer 10 mois sans trouver un seul bloc et subir une perte financière. Pour aggraver les choses, la difficulté de l'algorithme de preuve de travail (POW) de Bitcoin pourrait augmenter considérablement pendant ce temps, ce qui, à l'arithmétique actuelle, signifie qu'un mineur a au plus six mois pour obtenir des résultats avant que son équipement ne soit remplacé par la prochaine génération de mineurs plus efficaces. Si ce mineur rejoignait le pool au lieu d'attendre un coup de chance potentiel qui pourrait se produire une fois tous les 5 mois, il pourrait gagner environ 500 à 700 dollars par semaine. Le revenu régulier du pool l'aide à amortir le coût du matériel et de l'électricité au fil du temps et sans prendre d'énormes risques. Après 7 à 9 mois, le matériel sera toujours obsolète et le risque sera toujours élevé, mais le revenu entre-temps sera au moins régulier et fiable.
Les pools de minage coordonnent des centaines de mineurs via un protocole de minage dédié. Les mineurs individuels configurent leurs machines de minage pour se connecter au serveur du pool après avoir créé un compte de pool. Leurs appareils de minage restent connectés au serveur du pool pendant le minage, synchronisant leur travail respectif avec les autres mineurs. De cette manière, les mineurs du pool partagent les tâches de minage et, plus tard, les récompenses.
La récompense d'un bloc réussi est versée à l'adresse bitcoin du pool, et non au mineur individuel. Une fois la récompense atteignant un seuil spécifique, le serveur du pool verse périodiquement la récompense à l'adresse bitcoin du mineur. Généralement, le serveur du pool prélève un pourcentage pour la fourniture du service de regroupement.
Les mineurs qui participent à un pool de minage partagent la charge de travail de recherche des blocs candidats et gagnent des « parts » en fonction de leur contribution au minage. Les pools définissent un objectif de difficulté faible pour l'obtention de « parts », généralement plus de 1000 fois moins difficile que le réseau Bitcoin. Lorsqu'une personne du pool réussit à miner un bloc, le pool est récompensé et partage ses gains avec tous les mineurs proportionnellement au nombre de « parts » qu'ils ont contribuées.
Les pools de minage sont ouverts à tout mineur, quel que soit sa taille, professionnel ou amateur. Certains participants à un pool de minage n'ont qu'une petite machine de minage, tandis que d'autres ont un garage rempli de matériel de minage haut de gamme. Certains n'utilisent que quelques dizaines de kilowatts d'électricité pour miner, tandis que d'autres utiliseront un centre de données pour consommer des mégawatts de puissance. Comment un pool de minage peut-il mesurer la contribution de chacun de manière à répartir équitablement les récompenses tout en évitant la possibilité de tricherie ? La réponse est d'utiliser l'algorithme de preuve de travail de Bitcoin pour mesurer la contribution de chaque mineur tout en fixant une difficulté plus faible. En conséquence, même les plus petits mineurs du pool obtiennent souvent une part de la récompense, ce qui est une incitation suffisante pour contribuer au pool. En fixant une difficulté faible pour obtenir une part, le pool peut mesurer la quantité de travail effectuée par chaque mineur. Chaque fois qu'un mineur trouve un hash de bloc inférieur à la difficulté du pool, cela prouve qu'il a terminé le calcul de hachage nécessaire pour trouver le résultat. Plus important encore, ce travail effectué pour obtenir des contributions de parts permet une manière statistiquement mesurable de trouver le hash cible du réseau bitcoin dans son ensemble. Des milliers de mineurs essayant des intervalles plus petits de valeurs de hachage peuvent finalement trouver des résultats qui répondent aux exigences du réseau Bitcoin.
Revenons à l'analogie du jeu de dés. Si l'objectif des joueurs de dés est d'obtenir des résultats inférieurs à 4 (difficulté du réseau global), un pool de minage peut fixer un objectif plus facile en comptant combien de fois les joueurs du pool obtiennent des résultats inférieurs à 8. Lorsque les joueurs du pool obtiennent des résultats inférieurs à 8 (l'objectif de part du pool), ils reçoivent des parts, mais ils ne gagnent pas le jeu car ils n'atteignent pas l'objectif du jeu (inférieur à ). Cependant, les joueurs du pool atteindront plus souvent l'objectif plus facile de part du pool, gagnant régulièrement leurs parts, même s'ils n'ont pas atteint l'objectif plus difficile de gagner le jeu.
De temps en temps, un membre du pool peut obtenir un résultat inférieur à 4 et le pool gagne. Les gains peuvent alors être distribués sur la base des parts gagnées par les joueurs du pool. Bien qu'un objectif de 8 ou moins ne permette pas de gagner le jeu, c'est une manière équitable de mesurer le nombre de points lancés par les joueurs, et cela produira occasionnellement un résultat inférieur à 4.
De même, un pool fixera la difficulté du pool pour garantir qu'un mineur individuel puisse trouver un hash d'en-tête de bloc correspondant à la difficulté du pool suffisamment fréquemment pour gagner une part. De temps en temps, une tentative produira un hash d'en-tête de bloc qui correspond à l'objectif du réseau bitcoin, générant un bloc valide, et alors le pool dans son ensemble gagne.