HELI:了解物聯網龍頭Helium：運行與激勵邏輯、優點與缺點_HELIOS

作者：袁奔

本期編輯：ColinWu

一直以來關于區塊鏈在加密貨幣之外的實際應用，都是區塊鏈從業者一直在探索的目標。而近些年，由于物聯網的迅猛發展，以及其天然的分布式特性，使得區塊鏈與物聯網在安全和邊緣計算上的結合，都引起了學術界和產業界極大的關注和探索。其中Helium最受關注

什么是Helium??

Helium是一個去中心化無線網絡，一個分布式熱點網絡，但是這不是一個打算和3G/4G、WIFI進行競爭的新型網絡。事實上Helium面向的是LoRaWAN協議，Helium所支持的是采用了LoRaWAN協議的設備，而智能手機和筆記本電腦并不支持這個協議。更通俗的講，Helium是對LoRaWAN協議的區塊鏈實現，其核心就是在一個物聯網網絡中加入了一個激勵層。

研究：過半受訪體育迷對NFT有一定了解:7月23日消息，National Research Group（NRG）發布的一項研究顯示，體育迷在等待加密牛市到來的同時，對了解NFT持開放態度。

在所有受訪者中，只有15%的受訪者完全信任NFT市場，而30%的受訪者表示對它們幾乎或完全不信任。調查顯示，“這個問題在日本尤為嚴重，40%的日本消費者對NFT市場信任度較低。”此外，在美國、英國、日本和巴西，58%的體育迷認為對NFT有一定程度的了解。54%（1755名）受訪者認為，NFT對他們最喜歡的運動產生了積極影響。（Cointelegraph）[2022/7/23 2:33:22]

Helium網絡的核心是LoRaWAN通信網絡，通過區塊鏈為其搭建了一個激勵層。并通過Poc共識證明HotSpot提供網絡覆蓋。那些提供證明的礦工大約每30個區塊就被選入共識小組，并接收其他礦工提交的交易，將其打包成塊。

現場丨北京互聯網法院綜合審判二庭法官朱閣：區塊鏈為音樂版權保護提供了解決方案:金色財經現場報道，10月10日，“2020北京音樂版權論壇”在北京召開。在圓桌論壇環節，北京互聯網法院綜合審判二庭法官朱閣指出，數字經濟的背景下，各個領域結合區塊鏈展現出新的商業模式和表現形態，區塊鏈應用到音樂保護方面，實際上是提出了一種解決方案，用技術的發展解決現存的行業挑戰。在版權領域，舉證難造成賠償低，我們希望權利人能夠提供更多的證據來進行維權，我們也看到區塊鏈發展能夠為權利人提供更多的證據。[2020/10/10]

Helium的工作過程大概如上圖所示。用戶或者礦工通過HotSpot連接到網絡中，這些HotSpot通過WHIP協議又連接到本地網關，HotSpot會將數據發送到所有網關，網關將數據添加到Helium的區塊鏈中，然后，發送數據到路由，并且發送數據的設備向網絡支付相應的費用。

聲音 | eToro CEO：投資比特幣的人首先需要了解其背后的技術:據AMBCrypto消息，eToro CEO Yoni Assia最近接受采訪時表示，IEO“很有趣”，但這并不是什么新鮮事。“我認為IEO是當前牛市的一部分，但我也認為恐懼已經被一點點沖走，所以人們覺得底部已經達到，不管這是對還是錯，我們將在未來看到。” Yoni Assia還被問及比特幣是否見底，對此他回應稱，目前他非常看好比特幣和加密貨幣。他表示，人們需要投資于他們愿意相信的資產。他補充，投資比特幣的人首先需要了解技術以及其區塊鏈方面。“人們需要對比特幣感到興奮，我認為越來越多的人實際上在積累和持有更多的比特幣，這基本上是推動價格集體上漲的原因。”[2019/5/28]

正如我在前面所介紹的，Helium本身更像是一個添加了激勵層的物聯網項目，所以Helium中區塊鏈的主要作用就是確權，然后激勵，也就是說，Helium中的區塊鏈模塊保證在該網絡中的HotSpot確實在它所處的范圍內提供了服務，然后為這些網絡中工作的設備提供獎勵。

聲音 | 美國參議員Mike Crapo：需更好地了解加密貨幣的機遇和挑戰:據coindesk消息，今日參議員Mike Crapo開啟了美國參議院銀行、住房和城市事務委員會關于加密貨幣和區塊鏈生態系統的聽證會。Crapo表示，監管問題，價格波動和“哄抬價格”計劃引發了很多問題。為了以富有成效的方式向前發展，需要在靜態中進行分類，并更好地了解加密貨幣的機遇和挑戰究竟是什么。[2018/10/12]

對于普通礦工來說，你只需要購買符合要求的HotSpot，然后按照一定的步驟安裝和配置，就可以將HotSpot加入到Helium網絡中，然后HotSpot將自動為無線網絡提供覆蓋，并傳輸數據，然后獲得獎勵。Helium官方提供了HeliumConsole的網絡組件來輕松管理你的設備。

Helium網絡采用的共識算法叫做Poc，它是一個HoneyBadgerBFT算法的變體，特別注意的是這不是另一個更加出名的ProofofCapacity共識算法的簡稱。

金色財經現場報道 九鼎區塊鏈實驗室創始人孫建：把個人征信上鏈是了解一個人的最好方式:九鼎區塊鏈實驗室創始人孫建在第三屆中國股權轉讓論壇暨上表示，了解一個人最好的方式，是把個人的征信全部上鏈。[2018/4/13]

Helium的Poc共識的核心思想就是證明HotSpots確實在它所聲明的地方工作。這個共識算法利用了無線電頻率自身的特性，即RF的信號強度與物理距離成反比來產生證明。

事實上，每360個塊的時間時，Helium網絡中一個叫做挑戰者的角色構建一個叫做“PocChallenge”的數據包通過P2P網絡，隨機向一個叫做Transmitter的角色發起挑戰，整個過程基于密碼學原理，一個更直觀的過程如下圖所示。

在Helium區塊鏈中有兩個主要獲取獎勵的方式，一個是你的HotSpot提供無線網絡覆蓋，另一個則是在Helium網絡中作為驗證者。

每當一個epoch過去后，Helium為在這個時期作出貢獻的各個網絡中的“角色”授予獎勵。每種角色的作用見下圖。

Helium采用雙Token結構，前面提及的HNT作為區塊鏈獎勵發放。而另一種DC則是作為支付網絡流量的費用，目前以1DC=$0.00001的方式錨定美元。

Helium的使用場景并不完全面向普通大眾，這是更像是面向一個產業物聯網的實例，在其官方描述中，Helium將它的目光放在了寵物追蹤，智慧藥瓶這樣的場景中。而DeWiAlliance的總裁TusharJain則在一次采訪中表示Helium已經為智能水表，空氣質量檢測等廣域場景提供服務。當然因為其去中心化的特性，每個人可以通過購買HotSpot設備參與挖礦的過程。

Helium的優點在于其底層的LoRaWAN是低功耗，廣覆蓋的無線網絡協議，在物聯網網絡中被廣泛采用。其缺點則是物聯網網絡安全的問題，存在于網絡中的單個傳感器往往最容易被黑客攻破，因為部署的這些大量而廉價傳感器，往往并沒有足夠的安全防范。這也正是Helium官方也正在進一步完善其網絡的安全問題。

結語

Helium整體來說是一個技術核心偏重在物聯網上面的項目，而區塊鏈僅僅是錦上添花。從技術層面上看，Helium作為分布式熱點網絡是符合物聯網產業本身的發展趨勢的，尤其是在需要大規模低功耗的智慧城市建設方向，是有一定潛力和想象空間的。

而Helium實現物聯網與區塊鏈的結合也是極具超前思維，不過，縱觀整個項目，似乎區塊鏈在其中的作用有些雞肋，Helium并未像傳統的區塊鏈+IoT一樣在物聯網安全上發力，而僅僅作為激勵機制的保障。但并非所有事物都要去中心化，似乎Helium作為一個中心化分布式的產品，在工業物聯網領域會有更好的發展。

延伸閱讀

Helium官方文檔：https://docs.helium.com/

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

區塊鏈+物聯網可以怎么結合：https://www.zhihu.com/question/53414917

一文帶你了解NB-IoT與LoRa的區別：https://zhuanlan.zhihu.com/p/148988301

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

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

創新成就更多可能，解讀Helium如何構建全新物聯網：https://kknews.cc/zh-sg/tech/n2y4me3.html

TheHoneyBadgerofBFTProtocols：https://eprint.iacr.org/2016/199.pdf

全面剖析去中心化無線通信網絡Helium：http://www.edenw.net/news/20207

五分鐘簡析去中心化無線通信網絡Helium：https://www.geekmeta.com/article/3111308.html

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