O que é uma pool de mineração?

Neste ambiente altamente competitivo, os mineradores artesanais que trabalham de forma independente (também conhecidos como mineração solo) não têm a menor chance. A probabilidade deles encontrarem um bloco para compensar o custo de energia e hardware é tão pequena que pode ser considerada um jogo de azar, como comprar um bilhete de loteria. Mesmo os ASICs de consumo mais rápidos não conseguem competir com as fazendas de mineração comerciais que possuem dezenas de milhares de chips em salas de servidores enormes próximas a usinas hidrelétricas. Agora, os mineradores estão cooperando para formar pools de mineração, unindo o poder de computação de milhares de participantes e compartilhando as recompensas. Ao participar das pools, os mineradores recebem uma fração da recompensa total, mas geralmente de forma diária, reduzindo assim a incerteza. Vamos analisar um exemplo concreto. Suponha que um minerador tenha adquirido um dispositivo com um total de 6.000 GH/S de poder de computação, ou 6TH/S, e em agosto de 2014 ele valha cerca de $10.000. O dispositivo consome 3 quilowatts (KW), consome 72 unidades de eletricidade por dia e custa em média $7 ou $8 por dia. Com a dificuldade atual do bitcoin, esse minerador poderia minerar um bloco a cada 155 dias ou 5 meses em média. Se esse minerador minerar um bloco dentro desse período de tempo, a recompensa é de 25 bitcoins, o que resultaria em $15.000 se cada bitcoin custasse cerca de $600. Isso cobriria o custo do equipamento e da energia pelo período inteiro, deixando um lucro líquido de cerca de $3.000. No entanto, se um bloco for minerado em um período de cinco meses depende em grande parte da sorte do minerador. Ele poderia conseguir dois blocos em cinco meses e obter um lucro muito grande. Ou poderia passar 10 meses sem encontrar um único bloco e sofrer uma perda financeira. Para piorar, a dificuldade do algoritmo de prova de trabalho (POW) do Bitcoin poderia aumentar significativamente nesse tempo, o que, na taxa atual de crescimento aritmético, significa que um minerador tem no máximo seis meses para obter resultados antes que seu equipamento seja substituído pela próxima geração de mineradores mais eficientes. Se esse minerador se juntar à pool em vez de esperar por uma possível grande recompensa que poderia ocorrer uma vez a cada 5 meses, ele poderia ganhar cerca de $500-700 por semana. A renda regular da pool ajuda a amortizar o custo do hardware e da energia ao longo do tempo e sem correr um grande risco. Após 7 a 9 meses, o hardware ainda estará obsoleto e o risco ainda será alto, mas a renda nesse meio tempo será pelo menos regular e confiável. As pools de mineração coordenam centenas de mineradores por meio de um protocolo de mineração dedicado. Os mineradores individuais configuram suas máquinas de mineração para se conectarem ao servidor da pool após criarem uma conta na pool. Seus dispositivos de mineração permanecem conectados ao servidor da pool enquanto mineram, sincronizando seu trabalho respectivo com outros mineradores. Dessa forma, os mineradores na pool compartilham tarefas de mineração e posteriormente compartilham recompensas. A recompensa por um bloco bem-sucedido é paga para o endereço de bitcoin da pool, não para o minerador individual. Uma vez que a recompensa atinge um limite específico, o servidor da pool paga a recompensa para o endereço de bitcoin do minerador periodicamente. Normalmente, o servidor da pool cobra uma porcentagem por fornecer o serviço de pooling. Os mineradores que participam de uma pool de mineração dividem a carga de trabalho de busca por blocos candidatos e ganham "ações" com base em sua contribuição para a mineração. As pools estabelecem um objetivo de dificuldade baixa para ganhar "ações", geralmente mais de 1000 vezes menos difícil do que a rede Bitcoin. Quando alguém na pool consegue minerar um bloco, a pool é recompensada e compartilha com todos os mineradores proporcionalmente ao número de "ações" que contribuíram. As pools de mineração estão abertas a qualquer minerador, grande ou pequeno, profissional ou amador. Alguns participantes de uma pool de mineração têm apenas uma pequena máquina de mineração, enquanto outros têm um galpão cheio de hardware de mineração de ponta. Alguns usam apenas algumas dezenas de quilowatts de eletricidade para minerar, enquanto outros usam um data center para consumir megawatts de energia. Como uma pool de mineração pode medir a contribuição de cada pessoa de forma a distribuir as recompensas de forma justa, evitando a possibilidade de trapaça? A resposta é usar o algoritmo de prova de trabalho do Bitcoin para medir a contribuição de cada minerador, enquanto define uma dificuldade menor. Como resultado, até os mineradores mais pequenos na pool frequentemente recebem uma parte da recompensa, o que é incentivo suficiente para contribuir para a pool. Ao definir uma dificuldade baixa para obter uma parte, a pool pode medir a quantidade de trabalho feito por cada minerador. Sempre que um minerador encontra um hash de cabeça de bloco menor do que a dificuldade da pool, isso prova que ele completou o cálculo de hash necessário para encontrar o resultado. Mais importante ainda, esse trabalho feito para obter contribuições de ações permite uma maneira estatisticamente mensurável de encontrar o hash alvo de uma rede bitcoin como um todo. Milhares de mineradores tentando intervalos menores de valores de hash eventualmente podem encontrar resultados que atendam aos requisitos da rede Bitcoin. Vamos voltar à analogia do jogo de dados. Se o objetivo dos jogadores de dados é jogar dados com resultados todos menores que 4 (dificuldade geral da rede), uma pool de mineração pode definir um objetivo mais fácil contando quantas vezes os jogadores na pool jogam resultados menores que 8. Quando os jogadores na pool jogam resultados menores que 8 (o objetivo de ações da pool), eles recebem ações, mas não ganham o jogo porque não completam o objetivo do jogo (menor que 4). No entanto, os jogadores na pool alcançarão mais frequentemente o objetivo mais fácil de ações da pool, ganhando regularmente suas ações, mesmo que não completem o objetivo mais difícil de ganhar o jogo. De tempos em tempos, um membro da pool pode jogar um resultado menor que 4 e a pool ganha. Os lucros podem então ser distribuídos com base nas ações ganhas pelos jogadores na pool. Embora um alvo de 8 ou menos não ganhe o jogo, é uma maneira justa de medir o número de pontos que os jogadores jogam, e ocasionalmente produzirá um resultado menor que 4. Da mesma forma, uma pool definirá a dificuldade da pool para garantir que um único minerador seja capaz de encontrar um hash de cabeça de bloco que corresponda à dificuldade da pool com frequência suficiente para ganhar uma ação. De tempos em tempos, uma tentativa produzirá um hash de cabeça de bloco que corresponda ao objetivo da rede bitcoin, gerando um bloco válido, e então a pool como um todo ganha.