У сучасній інтенсивній конкуренції майнінгу незалежні дрібні майнери, також відомі як соло-майнери, практично не мають реальних шансів на успіх. Імовірність знайти блок і заробити достатньо, щоб покрити витрати на електроенергію та апаратне забезпечення, надзвичайно низька, що робить соло-майнінг мало чим відрізняється від покупки лотерейного квитка. Навіть найпотужніші ASIC-майнери споживчого рівня не можуть конкурувати з великими комерційними майнінг-фермами, які обслуговують десятки тисяч чіпів у величезних серверних приміщеннях, розташованих поблизу недорогих джерел енергії, таких як гідроелектростанції.
У результаті майнери все частіше співпрацюють, приєднуючись до майнінг-пулів. У пулі для майнінгу обчислювальна потужність тисяч учасників об’єднується, а винагороди розподіляються між ними. Беручи участь у пулі, майнери заробляють лише частину загальної винагороди, але зазвичай вони отримують виплати на регулярній — часто щоденній — основі, що значно зменшує невизначеність.
Розглянемо конкретний приклад. Припустімо, майнер купує машину, здатну виробляти 6000 GH/s потужності хешування, або 6 TH/s. У серпні 2014 року такий пристрій міг коштувати близько 10 000 доларів. Він працює на 3 кіловати (кВт), споживає 72 кіловат-години електроенергії на день і коштує приблизно від 7 до 8 доларів на день електроенергії. Зважаючи на складність мережі біткойн того часу, цей майнер міг розраховувати знайти блок за допомогою соло-майнінгу лише раз на 155 днів або в середньому приблизно кожні п’ять місяців. Якщо майнер досягне успіху протягом цього періоду, винагорода становитиме 25 біткойнів. При ціні біткойна близько 600 доларів ця винагорода коштуватиме 15 000 доларів. Це покриє витрати на апаратне забезпечення та електроенергію протягом періоду та залишить чистий прибуток близько 3000 доларів США.
Однак чи дійсно майнер знайде блок протягом цих п’яти місяців, багато в чому залежить від удачі. Майнер може знайти два блоки і отримати значний прибуток, або може пройти десять місяців, не знайшовши жодного блоку, і зазнати фінансових втрат. Що ще гірше, складність підтвердження роботи біткойна може значно зрости протягом цього часу. Враховуючи швидкі темпи вдосконалення обладнання для майнінгу, майнер може мати не більше шести місяців, щоб відшкодувати інвестиції, перш ніж обладнання буде витіснене новим, більш ефективним поколінням машин.
Якщо той самий майнер приєднається до майнінг-пулу замість того, щоб чекати можливої великої виплати кожні п’ять місяців, він може заробляти від 500 до 700 доларів на тиждень. Цей постійний дохід допомагає розподілити витрати на електроенергію та апаратне забезпечення в часі, зменшуючи необхідність брати на себе великий фінансовий ризик. Через сім-дев’ять місяців апаратне забезпечення все ще може застаріти, а загальний ризик може залишатися високим, але принаймні дохід протягом цього періоду є більш регулярним і передбачуваним.
Майнінг-пули координують зусилля сотень або навіть тисяч майнерів за допомогою спеціального протоколу майнінгу. Після реєстрації облікового запису в пулі кожен майнер налаштовує свою машину для майнінгу для підключення до сервера пулу. Під час майнінгу пристрій залишається підключеним до сервера та синхронізує свою роботу з роботою інших учасників. Таким чином майнери в пулі розподіляють роботу з видобутку між собою, а потім ділять винагороди.
Коли блок успішно видобуто, винагорода за блок виплачується на біткойн-адресу пулу, а не окремому майнеру. Щойно накопичена винагорода майнера досягає визначеного порогу, сервер пулу через регулярні проміжки часу надсилає виплату на біткойн-адресу цього майнера. У більшості випадків оператор пулу бере певну комісію за надання цієї послуги.
Майнери в пулі ділять роботу з пошуку блоків-кандидатів і отримують «частки» залежно від обсягу роботи, яку вони вносять. Щоб обчислити ці частки, майнінг-пули встановлюють набагато нижчу цільову складність, ніж фактична складність мережі біткойн — зазвичай більш ніж у 1000 разів легшу. Коли хтось із пулу врешті-решт знаходить дійсний блок, пул отримує винагороду та розподіляє її між усіма майнерами-учасниками пропорційно кількості акцій, які вони надіслали.
Майнінг-пули відкриті для всіх майнерів, будь то великі чи малі, професійні чи аматорські. Деякі учасники можуть керувати лише одним невеликим пристроєм для майнінгу, тоді як інші можуть керувати гаражем, повним передового обладнання. Деякі можуть споживати лише кілька десятків кіловат електроенергії, а інші можуть використовувати цілі центри обробки даних, споживаючи мегавати електроенергії. Отже, проблема полягає в тому, як справедливо оцінити внесок кожного майнера, а також запобігти шахрайству.
Рішення полягає у використанні самого алгоритму підтвердження роботи біткойна, але з нижчим порогом складності. Це дозволяє пулу вимірювати внесок кожного майнера чесним способом, який можна перевірити. Навіть найменший майнер у пулі може регулярно заробляти деякі акції, що забезпечує достатній стимул для участі. Знижуючи складність, необхідну для отримання частки, пул може оцінити, скільки роботи виконує кожен майнер. Кожного разу, коли майнер знаходить хеш заголовка блоку нижче цільової складності пулу, цей результат доводить, що майнер виконав вимірний обсяг обчислювальної роботи.
Що ще важливіше, ця робота, виконана для отримання акцій, забезпечує статистично значущий спосіб оцінити прогрес у пошуку дійсного блоку біткойн для мережі в цілому. Тисячі майнерів, кожен з яких шукає в менших діапазонах хеш-значень, можуть разом отримати результат, який задовольняє повну цільову складність мережі Bitcoin.
Щоб використати аналогію з грою в кості, уявіть, що ціль загальної гри — викинути число менше 4. Це відповідає повній складності мережі. Майнінговий пул може створити проміжну мішень, підраховуючи кожен кидок менше 8. Кидки менше 8 не виграють у грі, але вони вважаються частками. Оскільки ця легша мета досягається частіше, гравці регулярно заробляють частки, навіть якщо вони рідко досягають складнішої цілі, необхідної для перемоги в самій грі.
Іноді хтось із пулу кидає менше ніж 4, і тоді пул виграє. Потім винагороду можна розподілити відповідно до кількості часток, отриманих кожним учасником. Хоча перекидання менше 8 само по собі не означає виграшу в грі, це забезпечує справедливий спосіб оцінити внесок кожного гравця, а іноді також дає виграшний результат.
Так само майнінговий пул встановлює свою внутрішню складність, щоб окремий майнер міг знайти хеш заголовка блоку, який відповідає меті пулу досить часто, щоб отримати акції. Час від часу одна з цих спроб також досягає набагато складнішої цілі мережі Bitcoin, створюючи дійсний блок. Коли це станеться, виграє весь пул.