I nutidens intenst konkurrenceprægede minelandskab har uafhængige små minearbejdere - også kendt som solo minearbejdere - praktisk talt ingen realistisk chance for succes. Sandsynligheden for at finde en blok og tjene nok til at dække omkostningerne til elektricitet og hardware er ekstremt lav, hvilket gør solo-minedrift lidt anderledes end at købe en lottokupon. Selv de mest magtfulde ASIC-minearbejdere i forbrugerklasse kan ikke konkurrere med store kommercielle minefarme, der driver titusindvis af chips i massive serverfaciliteter, der ligger tæt på billige energikilder såsom vandkraftværker.
Som følge heraf samarbejder minearbejdere i stigende grad ved at tilslutte sig minepuljer. I en minepulje kombineres regnekraften fra tusindvis af deltagere, og belønningerne deles mellem dem. Ved at deltage i en pulje tjener minearbejdere kun en del af den samlede belønning, men de modtager normalt udbetalinger på en regelmæssig - ofte daglig - basis, hvilket reducerer usikkerheden betydeligt.
Overvej et specifikt eksempel. Antag, at en minearbejder køber en maskine, der er i stand til at producere 6.000 GH/s hashkraft, eller 6 TH/s. I august 2014 kan en sådan enhed koste omkring $10.000. Den kører på 3 kilowatt (kW), bruger 72 kilowatt-timer elektricitet om dagen og koster omkring $7 til $8 per dag i elektricitet. Ved datidens Bitcoin-netværksproblemer kunne denne minearbejder forvente at finde en blok gennem solo-mining kun én gang hver 155. dag, eller cirka hver femte måned i gennemsnit. Hvis minearbejderen lykkes i den periode, vil belønningen være 25 bitcoins. Ved en bitcoin-pris på omkring $600 ville denne belønning være $15.000 værd. Dette ville dække omkostningerne til hardware og elektricitet over perioden og efterlade et nettooverskud på omkring $3.000.
Men om minearbejderen faktisk finder en blok inden for disse fem måneder afhænger i høj grad af held. Minearbejderen kan finde to blokke og tjene en betydelig fortjeneste, eller måske gå ti måneder uden at finde nogen blok overhovedet og lide et økonomisk tab. For at gøre tingene værre kan Bitcoins bevis-of-work-sværhedsgrad stige betydeligt i løbet af den tid. I betragtning af den hurtige forbedring af minehardware har en minearbejder muligvis ikke mere end seks måneder til at inddrive investeringen, før udstyret bliver overhalet af en nyere, mere effektiv generation af maskiner.
Hvis den samme minearbejder slutter sig til en minepulje i stedet for at vente på en mulig stor udbetaling en gang hver femte måned, kan minearbejderen tjene omkring $500 til $700 om ugen. Denne stabile indkomst hjælper med at sprede omkostningerne til elektricitet og hardware over tid, hvilket reducerer behovet for at påtage sig store økonomiske risici. Efter syv til ni måneder kan hardwaren stadig blive forældet, og den samlede risiko kan forblive høj, men i det mindste er indkomsten i den periode mere regelmæssig og forudsigelig.
Minepuljer koordinerer indsatsen fra hundreder eller endda tusindvis af minearbejdere gennem en dedikeret mineprotokol. Efter at have registreret en konto hos poolen, konfigurerer hver minearbejder deres minemaskine til at oprette forbindelse til poolserveren. Under minedrift forbliver enheden forbundet til serveren og synkroniserer sit arbejde med andre deltageres. På den måde deler minearbejdere i puljen minearbejdet mellem sig og deler senere belønningen.
Når en blok er udvundet, udbetales blokbelønningen til puljens bitcoin-adresse i stedet for til en individuel minearbejder. Når en minearbejders akkumulerede belønning når en specificeret tærskel, sender poolserveren en udbetaling til denne minearbejders bitcoin-adresse med jævne mellemrum. I de fleste tilfælde opkræver pooloperatøren et procentgebyr for at levere denne service.
Minearbejdere i en pulje deler arbejdet med at søge efter kandidatblokke og modtager "andele" baseret på mængden af arbejde, de bidrager med. For at beregne disse andele sætter minepuljer et meget lavere sværhedsgradsmål end den faktiske Bitcoin-netværkssværhed - typisk mere end 1.000 gange nemmere. Når nogen i puljen til sidst finder en gyldig blok, modtager puljen belønningen og fordeler den blandt alle deltagende minearbejdere i forhold til antallet af andele, de har indsendt.
Minepuljer er åbne for alle minearbejdere, uanset om de er store eller små, professionelle eller amatører. Nogle deltagere kan kun betjene en enkelt lille minedrift, mens andre kan køre en garage fuld af avanceret hardware. Nogle bruger måske kun et par dusin kilowatt elektricitet, mens andre kan bruge hele datacentre, der trækker megawatt strøm. Udfordringen er altså, hvordan man måler hver minearbejders bidrag retfærdigt og samtidig forhindrer snyd.
Løsningen er at bruge selve Bitcoins proof-of-work-algoritme, men med en lavere sværhedsgrad. Dette giver puljen mulighed for at måle hver minearbejders bidrag på en retfærdig og verificerbar måde. Selv den mindste minearbejder i puljen kan jævnligt tjene nogle aktier, hvilket giver nok incitament til at deltage. Ved at sænke den sværhedsgrad, der kræves for at tjene en andel, kan puljen estimere, hvor meget arbejde hver minearbejder udfører. Når en minearbejder finder en blokheader-hash under puljens målsværhedsgrad, beviser dette resultat, at minearbejderen har gennemført en målbar mængde beregningsarbejde.
Endnu vigtigere, dette arbejde udført for at tjene aktier giver en statistisk meningsfuld måde at estimere fremskridt hen imod at finde en gyldig Bitcoin-blok for netværket som helhed. Tusindvis af minearbejdere, der hver søger gennem mindre intervaller af hashværdier, kan tilsammen producere et resultat, der opfylder det fulde Bitcoin-netværks sværhedsgradsmål.
For at bruge en terningespil-analogi, forestil dig, at målet med det overordnede spil er at kaste et tal lavere end 4. Det repræsenterer den fulde netværkssværhedsgrad. En minepulje kan skabe et lettere mellemmål ved at tælle hvert kast lavere end 8. Kast lavere end 8 vinder ikke spillet, men de tæller som andele. Fordi dette nemmere mål nås oftere, optjener spillere andele regelmæssigt, selvom de sjældent opnår det sværere mål, der kræves for at vinde selve spillet.
Nogle gange vil nogen i puljen rulle lavere end 4, og så vinder puljen. Belønningen kan derefter fordeles i henhold til det antal andele, hver deltager har optjent. Selvom rullende lavere end 8 ikke i sig selv vinder spillet, giver det en retfærdig måde at måle hver spillers bidrag på og vil nogle gange også give et vinderresultat.
På samme måde indstiller en minepulje sin interne sværhedsgrad, så en individuel minearbejder kan finde en blokheader-hash, der opfylder puljens mål ofte nok til at tjene aktier. Fra tid til anden vil et af disse forsøg også opfylde det meget sværere Bitcoin-netværksmål, hvilket producerer en gyldig blok. Når det sker, vinder hele puljen.