Блокчейн-сеть Helium

Helium — это блокчейн-сеть с открытым исходным кодом, предназначенная для питания устройств Интернета вещей (IoT) с беспроводной связью. Технология Helium обеспечивает связь между устройствами, в то время как система отправляет данные по узлам сети. Узлы, составляющие сеть, известны как горячие точки в системе Helium.

Здесь будут обсуждаться следующие темы:

1. Введение в гелий.
2. История.
3. Доказательство покрытия Helium Network.
4. Что делает гелий уникальным?
5. Как работает сеть Helium?
6. Ключевые компоненты гелия.
7. Варианты использования сети Helium Blockchain.
8. Криптовалюта Helium (HNT).
9. Как защищена сеть Helium?
10. Что такое Helium Data Credits?
11. Плюсы гелиевого блокчейна.
12. Минусы гелиевого блокчейна.
13. Будущее сети Helium.
14. Вывод.

Давайте начнем подробно обсуждать каждую из этих тем.

Введение в гелий

Helium — это распределенная сеть беспроводных точек доступа дальнего радиуса действия. Основная цель Helium Network — создать сеть на базе блокчейна для устройств Интернета вещей (IoT). Таким образом, каждый оператор точки доступа Helium строит сеть и владеет соответствующими узлами.

Таким образом, сеть Helium представляет собой композицию многих людей и поэтому также называется Народной сетью . Итак, Helium строит первую в мире одноранговую беспроводную сеть для устройств Интернета вещей и уже работает более чем в 1000 городах США. Устройства включают умные ошейники для домашних животных, электронные скутеры, медицинские устройства и многое другое.

История

Helium была основана в 2013 году, всего через несколько лет после создания Биткойн, оригинальной криптовалюты.

• Он был основан в 2013 году Шоном Фэннингом, Амиром Халимом и Шоном Кэри с целью упростить создание подключенных устройств.
• Helium был запущен компанией Helium, Inc., чтобы стать первой глобальной одноранговой беспроводной сетью, способной соединять различные устройства и формировать Интернет вещей, который каждый может использовать по всему миру.
• Он был основан с четкой миссией упростить создание подключенных устройств.
• Helium считает, что сегодняшние возможности беспроводной связи совершенно не подходят для машин следующего поколения.
• Чтобы решить эту проблему, они разработали Hotspot Helium, комбинацию физического узла блокчейна и беспроводного шлюза, который участники сети могут развернуть для получения компенсации в HNT, нативном токене.
• Чтобы получить вознаграждение, точки доступа должны предоставить подтверждение беспроводного покрытия в криптографически подтвержденном месте и времени.
• После развертывания сети любой датчик, использующий беспроводной протокол Helium LongFi, может подключиться к сети, предназначенной для устройств с батарейным питанием, отправляющих небольшие объемы данных на расстояние в несколько миль.
• Точки доступа вознаграждаются в HNT в зависимости от качества покрытия, которое они обеспечивают, и объема данных датчиков LongFi, которые они передают для устройств в сети.
• HNT сжигается для создания Data Credits, невзаимозаменяемого токена, используемого для оплаты всех комиссий за транзакции в сети. Кредиты данных требуются для таких вещей, как отправка данных датчика и подтверждение местоположения точки доступа.
• Любое IoT-устройство с поддержкой LongFi может отправлять данные через любую точку доступа Helium, обеспечивающую покрытие.
• В 2019 году Helium вошел в мир криптовалют и добился умеренного успеха. В начале 2021 года он переживет массовый бум, когда к январю количество точек доступа по всему миру увеличится с примерно 15 000 до почти миллиона.

Подтверждение покрытия Helium Network

Сеть Helium использует Proof of Coverage (PoC), новый алгоритм работы, который вознаграждает пользователей за подтверждение покрытия, тем самым подтверждая местоположение и подключение к сети.

• Доказательство покрытия построено на основе протокола консенсуса Helium, который включает протокол консенсуса многосторонних вычислений HoneyBadgerBFT.
• Участники развертывают точки доступа, чтобы участвовать в построении сети и получать вознаграждение за добычу гелия с помощью новой модели поощрения, основанной на блокчейне гелия.
• Реализация майнинга Helium Network осуществляется с помощью радиоволновой технологии, а не традиционных майнинговых установок, таких как графические процессоры или ASIC, что делает точки доступа гораздо менее энергоемкими, чем их традиционные аналоги.
• Точки доступа иногда проходят тесты, чтобы криптографически доказать, что они действительно обеспечивают радиопокрытие в определенном месте и в определенное время. Эти тесты назначаются случайным образом и автоматически, и за их прохождение оператор точки доступа получает вознаграждение HNT.
• Точки доступа Helium также могут зарабатывать HNT, передавая данные с ближайших устройств по сети. Чем больше данных передано, тем больше заработано вознаграждений.
• Точки доступа зарабатывают HNT пропорционально ценности, которую они вносят в криптоэкосистему Helium, выполняя задачи PoC, выступая в качестве свидетелей производительности пиров и передавая данные устройств, при этом наибольший объем вознаграждений HNT идет на передачу сетевых данных.

Что делает гелий уникальным?

В отличие от большинства блокчейнов, которые сосредоточены на децентрализации программного обеспечения, Helium стремится децентрализовать физическое оборудование за счет взаимосвязи устройств.
Сеть Helium также использует доказательство покрытия, новый алгоритм консенсуса, созданный специально для сети. Этот механизм сочетается с протоколом византийской отказоустойчивости Honey Badger (HBBFT), который позволяет достичь консенсуса при сбоях определенных узлов.

Как работает сеть Helium?

Точки доступа являются основой сети Helium, поскольку они обеспечивают подключение устройств IoT. Чем ближе точка доступа к другой точке доступа, тем лучше, так как это не только делает сеть более плотной и обеспечивает более широкое покрытие, но и увеличивает вознаграждение владельца.

• Эти точки доступа действуют как узлы, позволяя устройствам IoT отправлять и получать данные между собой, а также защищать блокчейн Helium.
• Когда пользователи подключают точку доступа к розетке и запускают ее, они начинают майнить HNT, что вознаграждается им в качестве поощрения.
• Helium стремится создать надежную, децентрализованную и глобальную сеть для устройств IoT, которые полагаются на сообщество держателей HNT.
• Сеть состоит из узлов, т. е. точек доступа, которыми управляют операторы узлов, фактически являющиеся держателями HNT.
• Размещая точки доступа и управляя узлами, пользователи получают стимулы за участие в функционировании сети.

WiFi уже поддерживает устройства IoT. Однако поддержка как можно большего количества различных устройств вызывает проблемы с конфиденциальностью. Helium решает эту проблему, используя децентрализованную архитектуру и механизм консенсуса, который дает сети в 200 раз большее покрытие по сравнению с соединением Wi-Fi с IoT.

Механизм консенсуса, на котором работает сеть, известен как доказательство покрытия, как обсуждалось ранее, и также отвечает за распределение вознаграждений между держателями HNT и операторами узлов. Пользователям необходимо приобрести устройство для майнинга на веб-сайте Helium, чтобы настроить точки доступа. Майнеры производят радиочастоты, подключаясь к сети, а механизм Proof of Coverage проверяет местоположения точек доступа.

Ключевые компоненты гелия

Ниже приведены некоторые из ключевых компонентов гелия:

1. Helium LongFi: LongFi — это просто фирменное название сети Helium. LongFi — это комбинация блокчейна Helium и архитектуры LoRaWan. LoRaWan (глобальная сеть с низким энергопотреблением) относится к распределенной архитектуре, расположенной поверх физического уровня, называемого LoRa (сокращение от дальнего действия), которая обеспечивает беспроводные каналы связи с низким энергопотреблением для устройств IoT.

2. Доказательство покрытия Helium. Теперь, когда мы объяснили, как работают точки доступа Helium, давайте посмотрим, как питается сеть Helium: механизм консенсуса доказательства покрытия (PoC). Алгоритм консенсуса PoC позволяет узлам (точкам доступа) связываться друг с другом по радиочастоте. Он постоянно тестирует узлы хот-спота, используя механизм под названием PoC Challenge, чтобы убедиться, что узлы хот-спотов находятся там, где они заявлены.
В Challenge есть три ключевые роли, каждая из которых получает порцию HNT за выполнение своей конкретной задачи:

• Претендент: Он также известен как Передатчик, является валидатором, отвечающим за выполнение PoC Challenge.
• Маяк (Челленджер): Это тестируемая цель. Претендент должен представить так называемые «пакеты вызовов» в качестве доказательства работы.
• Свидетель: отвечает за проверку пакетов вызова маяка и их отправку передатчику.

Сеть Helium может наказывать узлы, которые действуют злонамеренно, например: не позволяя другим узлам в консенсусной группе выполнять свои задачи. Количество вознаграждений, которые получает наказанный валидатор, значительно уменьшается, не говоря уже о том, что он может потерять шанс участвовать в группах консенсуса. Все участники сети награждаются крипто-токенами Helium (HNT) после подтверждения покрытия и передачи сетевых данных.

3. Helium Consensus Protocol: это новая конструкция консенсусного протокола, которая создает не требующую разрешений, высокопроизводительную, устойчивую к цензуре систему путем объединения асинхронного византийского отказоустойчивого протокола с удостоверениями, представленными через Proof-of-Coverage.

4. Helium и консенсус aBFT. Механизм PoC использует консенсус HoneyBadger BFT (HBBFT), который представляет собой асинхронный алгоритм византийской отказоустойчивости (aBFT). Это позволяет сетевым узлам самостоятельно достигать консенсуса, не беспокоясь о временных предположениях. Проще говоря, узлы способны выполнять команды в свое время и со скоростью, не дожидаясь, пока узлы достигнут соглашения. Это позволяет сети работать без сбоев и обрабатывать большее количество транзакций.

5. Helium Hotspot: недорогое аппаратное устройство, которое служит как майнером Helium, так и беспроводным шлюзом для Helium. Helium Hotspot позволяет любому владеть и управлять беспроводной сетью для маломощных устройств Интернета вещей (IoT). Точка доступа Helium обеспечивает подключение на сотни квадратных миль и может передавать данные за долю стоимости сотовой сети.

6. WHIP: протокол беспроводной сети с открытым исходным кодом для определения местоположения точек доступа. Он предназначен для маломощных устройств на обширных территориях. Этот протокол предназначен для работы на существующих радиомикросхемах, выпускаемых десятками производителей, без использования запатентованных технологий или схем модуляции.

7. Доказательство местоположения: система, которая проверяет местоположение точек доступа через WHIP. Helium Network описывает систему для интерпретации физической геолокации Устройства с использованием WHIP без необходимости использования дорогостоящего и энергоемкого спутникового оборудования для определения местоположения. Устройства могут делать неизменные, безопасные и проверяемые заявления о своем местоположении в данный момент времени, которое записывается в блокчейне.

Helium стремится децентрализовать физическое оборудование за счет взаимосвязи устройств, в отличие от большинства других блокчейнов, которые сосредоточены на децентрализации программного обеспечения. Он соединяет включенные устройства через серию точек доступа, а хосты точек доступа могут зарабатывать криптовалюту Helium за то, что являются частью сети.

Варианты использования сети Helium Blockchain

• Сеть обеспечивает полезное покрытие для устройств IoT с низкой пропускной способностью и большим радиусом действия.
• Блокчейн обеспечивает более плавную модель роста с более эффективными структурами стимулов.
• Helium заменяет хэш-работу в стиле биткойнов работой, необходимой для обеспечения покрытия.

Предлагая токены на основе блокчейна, Helium стимулирует любого владеть точкой доступа и обеспечивать беспроводное покрытие, поэтому сеть принадлежит участникам, а не одной компании. Сеть можно масштабировать намного быстрее и экономичнее, чем если бы одна компания пыталась построить инфраструктуру.

Криптовалюта Helium (HNT)

HNT — это нативная криптовалюта и токен протокола Helium. Собственный токен обеспечивает работу всей экосистемы и вознаграждается узлам, участвующим в блокчейне.

• Майнеры зарабатывают HNT, когда они обеспечивают и проверяют беспроводное покрытие, а также когда устройства в сети подключаются к Интернету через точки доступа Helium.
• Максимальное предложение Helium ограничено 223 миллионами токенов. Общее предложение HNT уравновешивается, поскольку токены сжигаются при создании кредитов данных, что гарантирует, что максимальное предложение никогда не превысит 223 миллиона токенов.
• Предприятия и разработчики сжигают HNT в обмен на Data Credits, которые оплачивают их использование сети. Они могут либо купить Data Credits с помощью кредитной карты, либо сжечь добытые HNT.

Как защищена сеть Helium?

Сеть Helium работает на инфраструктуре блокчейна с уникальным согласованным протоколом подтверждения покрытия в сочетании с системой подтверждения местоположения. Блокчейн подключается через радиоволны, передаваемые узлами, на которых работают недорогие специальные устройства для майнинга, известные как точки доступа. Точки доступа можно приобрести на веб-сайте Helium.

Механизм подтверждения местоположения подтверждает расположение точек доступа, а доказательство покрытия подтверждает, что майнеры действительно обеспечивают покрытие сети. Блокчейн вознаграждает участвующие узлы собственным токеном Helium (HNT). HNT предоставляется майнерам Helium всякий раз, когда точки доступа передают данные о соединении через блокчейн.

HNT предназначен для удовлетворения потребностей двух ключевых элементов экосистемы Helium:

1. Операторы сети Hotspot: они отвечают за добычу HNT и безопасность сети.
2. Организации и разработчики: они используют Helium для подключения беспроводных устройств и создания приложений IoT.

Устройства точки доступа на Helium используют Data Credits (DC) для передачи данных по сети. Они также используются в качестве комиссий за транзакции в блокчейне. Кредиты данных создаются путем сжигания HNT. Они невзаимозаменяемы и привязаны к одному пользователю.

Добыча гелия

HNT нельзя майнить из-за уникального механизма консенсуса, который он использует. Однако это не означает, что пользователи не могут зарабатывать HNT.

• Идея помочь сети, запустив точку доступа, приветствуется, хотя и альтруистична, и Helium предлагает HNT в качестве стимула.
• Это означает, что большинство людей не будут просто помогать сети, не ожидая чего-то взамен.
• Однако наличие поощрительных вознаграждений позволяет зарабатывать токены HNT, работая в точке доступа.
• Гелий награждает горячими точками только тех, кто их заработал, по окончании каждой эпохи. Каждая эпоха в Helium состоит из 30 блоков, и сеть стремится создавать новый блок каждую минуту.
• Это означает, что общее теоретическое время для эпохи равно 30 минутам.

По состоянию на апрель 65% вознаграждений за майнинг распределяются между Hotspots, а оставшиеся 35% распределяются между Helium, Inc. и некоторыми другими более ранними инвесторами. Пользователи и последующие Hotspots могут быть вознаграждены за все следующие действия: Предоставление действительных доказательств покрытия проблем в качестве «Претендента». Успешное участие в PoC в качестве цели или «претендента» путем наблюдения за вызовом PoC. Передача данных устройства по сети. Работа в качестве члена группы консенсуса.

Что такое Helium Data Credits?

Можно думать о Data Credits как о мобильных минутах, которые кто-то может приобрести для предоплаченного телефонного плана. Для оплаты передачи данных датчиков и устройств предприятиям и разработчикам необходимо использовать Data Credits.

Эти кредиты могут быть произведены только путем преобразования или «сжигания» HNT. Операторы могут обменивать кредиты данных только на использование сети, их нельзя обменивать ни с кем другим. Они служат валютой для комиссий за транзакции в сети Helium.

Сейчас ежемесячно чеканится 5 миллионов HNT, и это число будет автоматически сокращаться вдвое каждые два года, начиная с 1 августа 2021 года. имеют какое-либо отношение к тому, сколько кредитов данных используется.

Плюсы гелиевого блокчейна

• Естественно децентрализованный по дизайну: сеть не дает стимула для использования таких факторов, как стоимость дешевой энергии или распространение большего количества оборудования в одном и том же месте. Следовательно, влиятельным игрокам не нужно будет собираться вместе для формирования пулов майнинга, что часто приводит к все более централизованному протоколу (как это часто бывает в случае механизмов доказательства работы, таких как биткойн и текущая версия Ethereum).
• Революционная сеть: Helium использует инновационные технологии, которые могут произвести революцию в мире телекоммуникаций.
• Экономичность: майнинг осуществляется с помощью доступного и простого устройства, а не дорогого графического процессора. Достаточно простой установки точки доступа у окна, и можно приступать к майнингу.
• Менее расточительно: поскольку блокчейн подключается через небольшие устройства, энергия, необходимая для их запуска, намного меньше, чем требуется для протокола доказательства работы.
• Оценка криптовалюты: Сеть Helium растет, и цена ее криптовалюты находится в общем восходящем тренде. Поскольку это одноранговая сеть, любой, кто получит точку доступа Helium, может заработать криптовалюту Helium.
• Масштабируемость: Helium является масштабируемым и безопасным.

Минусы блокчейна гелия

• Конкуренция с известными компаниями: Helium, возможно, не сможет набрать обороты, поскольку его концепция инфраструктуры IoT уже предлагается такими технологическими гигантами, как Amazon и Google. Также уже существует много существующих платформ Интернета вещей с открытым исходным кодом, таких как Kaa IoT и Zetta.
• Производство точек доступа Helium: поскольку сеть Helium настолько популярна, а производство точек доступа Helium замедлилось, получение точки доступа после ее покупки может занять месяцы. Кроме того, если в вашем районе не так много точек доступа, заработок будет не таким высоким.
• Гелий Инвестирование может быть опасным: у каждого проекта может быть токен, как у Биткойна или Эфириума. Точно так же имя токена Helium — HNT, которое доступно на биржах. Инвестирование в HNT, как и в любую другую криптовалюту, может быть опасным. Криптовалюты чрезвычайно волатильны, что делает их очень рискованным активом. В прошлом цена HNT сильно колебалась, что может быть серьезным недостатком для некоторых инвесторов, особенно новичков. Кроме того, сборы HNT сильно колеблются, что также вызывает проблемы. Криптовалюта Helium Network и HNT все еще может потерпеть неудачу, поэтому мы не должны инвестировать больше, чем можем себе позволить.

Будущее сети Helium

Helium строит беспроводную сеть нового поколения, способную соединить миллиарды совместимых устройств по всему миру. По состоянию на июль 2021 года в сети уже размещено более 88 000 точек доступа Helium в более чем 8 000 городах по всему миру, а в ближайшие месяцы будет добавлена вторая крупная беспроводная сеть — Helium 5G. Кроме того, валидаторы используют модель Proof-of-Stake, только что запущенную на блокчейне Helium, для дополнительной защиты и масштабирования сети.

• Помимо роста точек доступа, экосистема Helium быстро расширяется и включает в себя множество аппаратных и программных решений.
• Это растущее сообщество объединяет производителей точек доступа, компании и приложения IoT, разработчиков, провайдеров ставок и многих других.
• Сеть Helium также включает в себя ряд новых предприятий, таких как D-Web Technologies, которые расширяют криптоэкосистему Helium, развертывая точки доступа и внедряя сенсорные решения для ведущих предприятий в разных отраслях.

Сеть Helium делает невероятные успехи в решении проблемы подключения к Интернету вещей, поскольку количество устройств Интернета вещей увеличивается в геометрической прогрессии и служит образцом того, как может быть построена вся беспроводная инфраструктура будущего.

Вывод

В мире, где блокчейн-проекты стремятся быть актуальными, Helium выделяется как децентрализованная беспроводная сеть, созданная для Интернета вещей (IoT). Уникальный протокол консенсуса позволил ей стать первой в мире одноранговой блокчейн-сетью, предоставляющей маломощным устройствам IoT безопасный и экономичный способ отправки данных в Интернет и из Интернета.

Helium революционизирует способ использования блокчейна для облегчения подключения устройств к Интернету вещей, одновременно стимулируя участников сети. Благодаря специально разработанным устройствам для майнинга, которые позволяют пользователям майнить более эффективно с меньшим энергопотреблением, пользователи могут получать вознаграждение в виде HNT за поддержку и безопасность сети. Поскольку необходимость подключения устройств через Интернет вещей становится все более важной, Helium может найти полезное место в глобальной сети IoT-устройств. Благодаря ценной технологии, которая позволяет пользователям легко генерировать и распределять радиочастоты для беспроводных устройств, Helium оправдывает название «Народная сеть».