HELI:了解物联网龙头Helium:运行与激励逻辑 优点与缺点

吴说作者 | 袁奔

本期编辑 | Colin Wu

一直以来关于区块链在加密货币之外的实际应用,都是区块链从业者一直在探索的目标。而近些年,由于物联网的迅猛发展,以及其天然的分布式特性,使得区块链与物联网在安全和边缘计算上的结合,都引起了学术界和产业界极大的关注和探索。其中 Helium 最受关注

Helium 是一个去中心化无线网络,一个分布式热点网络,但是这不是一个打算和 3G/4G、WIFI 进行竞争的新型网络(不过 Helium 开发团队正在 5G 领域上展开了探索)。事实上 Helium 面向的是 LoRaWAN 协议(一个底层的物联网通信网络),Helium 所支持的是采用了 LoRaWAN 协议的设备,而智能手机和笔记本电脑并不支持这个协议。更通俗的讲,Helium 是对 LoRaWAN 协议的区块链实现,其核心就是在一个物联网网络中加入了一个激励层(在这一点上,它非常类似于 Filcoin 和 IPFS 的关系)。

Helium 网络的核心是 LoRaWAN 通信网络,通过区块链为其搭建了一个激励层。并通过 Poc(Proof of Coverage) 共识证明 HotSpot(基于 LoRaWAN 的无线路由器,类似 WiFi 协议的路由器) 提供网络覆盖。那些提供证明的矿工大约每 30 个区块就被选入共识小组,并接收其他矿工提交的交易,将其打包成块。

澳大利亚开始对加密货币资产进行审查,以更好了解和监管加密行业:金色财经消息,澳大利亚财政部长表示,澳大利亚正在开始对该国的加密货币资产进行审查,以帮助更好地了解和监管该行业。

其中澳大利亚总理 Anthony Albanese 的政府将在今年将映射代币(token mapping)作为优先事项,以帮助确定哪些数字资产代币在澳大利亚使用,有关此事的公众咨询文件将很快发布。(彭博社)[2022/8/23 12:42:18]

              

Helium 的工作过程大概如上图所示。用户或者矿工通过 HotSpot 连接到网络中,这些 HotSpot 通过 WHIP 协议又连接到本地网关,HotSpot 会将数据发送到所有网关,网关将数据添加到 Helium 的区块链中,然后,发送数据到路由,并且发送数据的设备向网络支付相应的费用。

声音 | 救助儿童会Paul Ronalds:慈善机构领导者也应去了解区块链等技术如何运作:根据Coincryptorama消息,救助儿童会首席执行官Paul Ronalds在关于区块链对慈善事业的潜在影响的小组讨论后表示,慈善机构对区块链的使用还处于初期阶段”,要在其潜力被夸大之前需要进行更多的讨论和研究。慈善机构面临的主要障碍之一是,当涉及区块链这种存储数据的方法时,行业领导者并不能很好理解,我们需要确保慈善机构领导者同样参与、了解数字世界以及如何运作区块链等技术,来帮助他们的做好慈善事业。[2018/9/3]

正如我在前面所介绍的,Helium 本身更像是一个添加了激励层的物联网项目,所以 Helium 中区块链的主要作用就是确权,然后激励,也就是说,Helium 中的区块链模块(利用 Poc 共识)保证在该网络中的 HotSpot 确实在它所处的范围内提供了服务,然后为这些网络中工作的设备提供奖励。

对于普通矿工来说,你只需要购买符合要求的 HotSpot ,然后按照一定的步骤安装和配置,就可以将 HotSpot 加入到 Helium 网络中,然后 HotSpot 将自动为无线网络提供覆盖,并传输数据,然后获得奖励。Helium 官方提供了 Helium Console 的网络组件来轻松管理你的设备。

声音 | 袁煜明:要以一种开放的心态去接触和了解区块链:7月21日,火币研究院院长袁煜明表示:“很多时候很多人其实对区块链现在还不了解,觉得是子什么的,这个都没问题,很少有人在第一次听到觉得一定要加入进来,这样的人比较少,往往还需要反复多次验证的过程,我希望每一个人都要以一种开放的心态去接触和了解(区块链)......我们应该是睁开眼睛接触和了解区块链,你花几个小时买不了吃亏和上当,先了解一下,也许你就会发现区块链有意思,如果发现没意思,大不了就是花几个小时,几天的时间而已。”[2018/7/21]

Helium 网络采用的共识算法叫做 Poc,它是一个 HoneyBadger BFT 算法的变体,特别注意的是这不是另一个更加出名的 Proof of Capacity 共识算法的简称。

Helium 的 Poc 共识的核心思想就是证明 HotSpots 确实在它所声明的地方工作。这个共识算法利用了无线电频率(Radio Frequency)自身的特性,即 RF 的信号强度与物理距离成反比来产生证明。

事实上,每 360 个块的时间时,Helium 网络中一个叫做挑战者的角色(具体角色的作用见图)构建一个叫做“Poc Challenge”的数据包通过 P2P 网络,随机向一个叫做 Transmitter 的角色发起挑战,整个过程基于密码学原理,一个更直观的过程如下图所示(图中两朵云表示的是同一网络,因为构图原因分开)。

日本出版数字货币漫画 作者意图促进大众了解数字货币:据Bitcoin消息,日本一漫画团队最近发行了首部介绍数字货币的漫画Shonen Crypto,总编Taro称该漫画预计三周或一个月更新一次,现在只有网络版,将来出版实体书版本,第一部的部分内容已被译为英文。Taro还称他想向每个人介绍数字货币及其潜力,他最近感到数字货币使用人数在下降,并且经常听到怀疑数字货币的言论。虽然已经有很多介绍数字货币的文章,但这些文章只有文字,日本民众一般不读这些文章。[2018/6/10]

               

在 Helium 区块链中有两个主要获取奖励的方式,一个是你的 HotSpot 提供无线网络覆盖,另一个则是在 Helium 网络中作为验证者。

每当一个 epoch(大约 30 个区块的时间)过去后,Helium 为在这个时期作出贡献的各个网络中的“角色”授予奖励。每种角色的作用见下图。

金色财经独家消息 中伦文德陈云峰谈《人民日报·三问区块链(经济热点)》:应当真正了解技术特性和应用模式:金色财经独家消息,中伦文德陈云峰律师针对《人民日报·三问区块链(经济热点)》的内容作出回复,陈云峰表示:“不论是对区块链行业的投资、代币投资,都应当理性参与。一方面,从法院的判例分析,大部分虚拟货币的交易产生纠纷的情况下,多数法院认为虚拟货币的交易行为不受法律保护;另一方面,对于投资区块链技术行业的机构或个人,应当真正了解技术特性和应用模式,而不是盲目相信概念。”[2018/2/26]

                

Helium 采用双 Token 结构,前面提及的 HNT 作为区块链奖励发放。而另一种 DC(Data Credits)则是作为支付网络流量的费用,目前以 1DC = $0.00001 的方式锚定美元。

Helium 的使用场景并不完全面向普通大众,这是更像是面向一个产业物联网的实例,在其官方描述中,Helium 将它的目光放在了宠物追踪,智慧药瓶这样的场景中。而 DeWi Alliance 的总裁 Tushar Jain 则在一次采访中表示 Helium 已经为智能水表,空气质量检测等广域场景提供服务。当然因为其去中心化的特性,每个人可以通过购买 HotSpot 设备参与挖矿的过程。

Helium 的优点在于其底层的 LoRaWAN 是低功耗,广覆盖的无线网络协议,在物联网网络中被广泛采用。其缺点则是物联网网络安全的问题,存在于网络中的单个传感器往往最容易被黑客攻破,因为部署的这些大量而廉价传感器,往往并没有足够的安全防范。这也正是 Helium 官方也正在进一步完善其网络的安全问题。

Helium 整体来说是一个技术核心偏重在物联网上面的项目,而区块链仅仅是锦上添花(Helium 18年从一个单纯的物联网项目转型成区块链+物联网的项目)。从技术层面上看,Helium 作为分布式热点网络是符合物联网产业本身的发展趋势的,尤其是在需要大规模低功耗的智慧城市建设方向,是有一定潜力和想象空间的。

而 Helium 实现物联网与区块链的结合也是极具超前思维,不过,纵观整个项目,似乎区块链在其中的作用有些鸡肋,Helium 并未像传统的区块链+IoT 一样在物联网安全上发力,而仅仅作为激励机制的保障。但并非所有事物都要去中心化,似乎 Helium 作为一个中心化分布式的产品,在工业物联网领域会有更好的发展。

Helium 官方文档:https://docs.helium.com/

Helium 白皮书:http://whitepaper.helium.com/

区块链+物联网可以怎么结合:https://www.zhihu.com/question/53414917

一文带你了解NB-IoT与LoRa的区别:https://zhuanlan.zhihu.com/p/148988301

多租户技术:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%9A%E7%A7%9F%E6%88%B6%E6%8A%80%E8%A1%93

什么是 Helium 矿机及其工作原理:https://www.digikey.sg/zh/blog/what-is-helium-and-how-does-it-work

创新成就更多可能,解读Helium如何构建全新物联网:https://kknews.cc/zh-sg/tech/n2y4me3.html

The Honey Badger of BFT Protocols:https://eprint.iacr.org/2016/199.pdf

全面剖析去中心化无线通信网络Helium:http://www.edenw.net/news/20207

五分钟简析去中心化无线通信网络 Helium:https://www.geekmeta.com/article/3111308.html

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