În peisajul minier extrem de competitiv de astăzi, minerii independenți la scară mică – cunoscuți și sub numele de mineri soli – nu au practic nicio șansă realistă de succes. Probabilitatea de a găsi un bloc și de a câștiga suficient pentru a acoperi costurile cu energie electrică și hardware este extrem de scăzută, ceea ce face ca mineritul solo să fie puțin diferit de cumpărarea unui bilet de loterie. Chiar și cei mai puternici mineri ASIC pentru consumatori nu pot concura cu fermele miniere mari comerciale care operează zeci de mii de cipuri în instalații masive de servere situate în apropierea surselor de energie cu costuri reduse, cum ar fi centralele hidroelectrice.
Drept urmare, minerii cooperează din ce în ce mai mult prin alăturarea piscinelor miniere. Într-un pool minier, puterea de calcul a miilor de participanți este combinată, iar recompensele sunt împărțite între aceștia. Prin participarea la un pool, minerii câștigă doar o parte din recompensa totală, dar de obicei primesc plăți în mod regulat, adesea zilnic, ceea ce reduce semnificativ incertitudinea.
Luați în considerare un exemplu concret. Să presupunem că un miner cumpără o mașină capabilă să producă 6.000 GH/s de putere de hashing sau 6 TH/s. În august 2014, un astfel de dispozitiv ar putea costa în jur de 10.000 USD. Funcționează la 3 kilowați (kW), utilizează 72 de kilowați-oră de electricitate pe zi și costă aproximativ 7 până la 8 dolari pe zi în energie electrică. La dificultatea rețelei Bitcoin din acea vreme, acest miner s-ar putea aștepta să găsească un bloc prin minerit solo o dată la 155 de zile, sau aproximativ la fiecare cinci luni, în medie. Dacă minerul reușește în acea perioadă, recompensa ar fi 25 de bitcoini. La un preț bitcoin de aproximativ 600 USD, acea recompensă ar fi în valoare de 15.000 USD. Acest lucru ar acoperi costul hardware-ului și al electricității pe parcursul perioadei și ar lăsa un profit net de aproximativ 3.000 USD.
Cu toate acestea, dacă minerul găsește cu adevărat un bloc în acele cinci luni depinde în mare măsură de noroc. Minerul ar putea găsi două blocuri și să câștige un profit substanțial sau ar putea trece zece luni fără să găsească niciun bloc și să sufere o pierdere financiară. Pentru a înrăutăți lucrurile, dificultatea de verificare a muncii Bitcoin poate crește semnificativ în acest timp. Având în vedere ritmul rapid de îmbunătățire a hardware-ului minier, un miner poate avea la dispoziție nu mai mult de șase luni pentru a recupera investiția înainte ca echipamentul să fie depășit de o generație mai nouă și mai eficientă de mașini.
Dacă același miner se alătură unui grup de minerit în loc să aștepte o posibilă plată mare o dată la cinci luni, minerul ar putea câștiga între 500 și 700 USD pe săptămână. Acest venit constant ajută la repartizarea costurilor electricității și hardware-ului în timp, reducând nevoia de a-și asuma riscuri financiare majore. După șapte până la nouă luni, hardware-ul poate deveni în continuare învechit și riscul general poate rămâne ridicat, dar cel puțin veniturile în acea perioadă sunt mai regulate și mai previzibile.
Pool-urile miniere coordonează eforturile a sute sau chiar mii de mineri printr-un protocol de exploatare dedicat. După înregistrarea unui cont la pool, fiecare miner își configurează mașina de minerit pentru a se conecta la serverul pool-ului. În timpul minării, dispozitivul rămâne conectat la server și își sincronizează activitatea cu cea a altor participanți. În acest fel, minerii din bazin împart munca minieră între ei și mai târziu împart recompensele.
Când un bloc este extras cu succes, recompensa blocului este plătită la adresa bitcoin a pool-ului, mai degrabă decât unui miner individual. Odată ce recompensa acumulată a unui miner atinge un prag specificat, serverul de pool trimite o plată la adresa bitcoin a acelui miner la intervale regulate. În cele mai multe cazuri, operatorul piscinei percepe o taxă procentuală pentru furnizarea acestui serviciu.
Minerii dintr-un pool împart munca de căutare a blocurilor candidate și primesc „acțiuni” în funcție de cantitatea de muncă pe care o contribuie. Pentru a calcula aceste cote, grupurile de minerit stabilesc o țintă de dificultate mult mai mică decât dificultatea reală a rețelei Bitcoin - de obicei, de peste 1.000 de ori mai ușor. Când cineva din grup găsește în cele din urmă un bloc valid, grupul primește recompensa și o distribuie între toți minerii participanți proporțional cu numărul de acțiuni pe care le-au trimis.
Bazinele miniere sunt deschise tuturor minerilor, fie că sunt mari sau mici, profesioniști sau amatori. Unii participanți pot opera doar un singur dispozitiv mic de minerit, în timp ce alții pot rula un garaj plin de hardware avansat. Unii pot consuma doar câteva zeci de kilowați de electricitate, în timp ce alții pot folosi centre de date întregi care consumă megawați de putere. Provocarea este, așadar, cum să măsurați în mod echitabil contribuția fiecărui miner, prevenind și înșelăciunea.
Soluția este să folosiți algoritmul de dovadă a lucrului Bitcoin în sine, dar cu un prag de dificultate mai mic. Acest lucru permite grupului să măsoare contribuția fiecărui miner într-un mod corect și verificabil. Chiar și cel mai mic miner din grup poate câștiga în mod regulat unele acțiuni, ceea ce oferă suficient stimulent pentru a participa. Scăzând dificultatea necesară pentru a câștiga o acțiune, grupul poate estima cât de multă muncă efectuează fiecare miner. Ori de câte ori un miner găsește un hash de antet de bloc sub dificultatea țintă a pool-ului, rezultatul demonstrează că minerul a finalizat o cantitate măsurabilă de muncă de calcul.
Mai important, această muncă efectuată pentru a câștiga acțiuni oferă o modalitate semnificativă statistic de a estima progresul către găsirea unui bloc Bitcoin valid pentru rețea în ansamblu. Mii de mineri, fiecare căutând în intervale mai mici de valori hash, pot produce în mod colectiv un rezultat care satisface întreaga țintă de dificultate a rețelei Bitcoin.
Pentru a folosi o analogie cu jocul de zaruri, imaginați-vă că scopul general al jocului este să aruncați un număr mai mic decât 4. Aceasta reprezintă întreaga dificultate a rețelei. Un grup de minerit poate crea o țintă intermediară mai ușoară, numărând fiecare aruncare mai mică de 8. Rolurile mai mici de 8 nu câștigă jocul, dar contează ca acțiuni. Deoarece această țintă mai ușoară este îndeplinită mai des, jucătorii câștigă acțiuni în mod regulat, chiar dacă rar ating ținta mai dificilă necesară pentru a câștiga jocul în sine.
Ocazional, cineva din grup va arunca mai puțin de 4, iar apoi grupul câștigă. Recompensa poate fi apoi distribuită în funcție de numărul de acțiuni câștigate de fiecare participant. Deși aruncarea sub 8 nu câștigă jocul în sine, oferă o modalitate corectă de a măsura contribuția fiecărui jucător și uneori va produce și un rezultat câștigător.
În același mod, un pool de minerit își stabilește dificultatea internă, astfel încât un miner individual să poată găsi un hash de antet bloc care îndeplinește ținta pool-ului suficient de frecvent pentru a câștiga acțiuni. Din când în când, una dintre aceste încercări va îndeplini și ținta mult mai dificilă a rețelei Bitcoin, producând un bloc valid. Când se întâmplă asta, întregul bazin câștigă.