了解物联网龙头Helium：运行与激励逻辑、优点与缺点

作者：袁奔

本期编辑：ColinWu

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

什么是Helium??

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。事实上Helium面向的是LoRaWAN协议，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。

贝莱德高管：了解交易对手是谁是让机构参与DeFi的关键:金色财经报道，贝莱德战略合作伙伴关系主管Joseph Chalom在Coinbase和《金融时报》举办的加密货币峰会上表示，开发数字身份基础设施，让交易对手知道自己在与谁进行交易，对于让大型机构参与DeFi至关重要。对于像全球最大的资产管理公司贝莱德这样的大型受监管机构参与者来说，识别交易对手可能很重要，但这可能与加密货币原生者的隐私精神相矛盾。[2023/6/23 21:55:41]

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共识证明HotSpot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。

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。

Celsius Network创始人：此次牛市中人们已了解比特币:金色财经报道，加密借贷平台Celsius Network的创始人Alex Mashinsky表示：“2017年充斥着炒作以及首次加入的用户因FOMO(害怕错过)而争相追赶比特币，而这一次情况不同。根据谷歌趋势数据，现在几乎没有人在搜索BTC。这表明每个人都知道它是什么或在哪里购买。”[2020/12/4 23:03:20]

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HeliumConsole的网络组件来轻松管理你的设备。

UNICEF基金会要求6月资助的8家公司维持加密捐赠形式，以了解其好处:联合国儿童基金会（UNICEF）Christina Rose Lomazzo接受采访时表示，UNICEF加密货币基金在进行捐助后，大多数收到加密货币资助的组织会立即将其兑换为法币。然而，基金会要求他们近期投资的8家公司将资金维持为加密货币：“这确保了企业了解加密货币的好处，比如可追溯性和交易速度，从而与传统系统做对比。这些初创公司也可以利用该笔加密货币资助向员工支付报酬。”

此前消息，联合国儿童基金会加密货币基金6月宣布向8个项目分别投资125 ETH，以帮助这些项目在六个月内开发、测试原型，扩大技术规模，这八个项目分别为：Afinidata、Avyantra、Cireha、Ideasis、OS City、StaTwig、Somleng和Utopic。据悉，所有被投资企业此前都曾获得了联合国儿童基金会的创新基金高达10万美元的资金，这些项目现在正在接受加密货币，以继续开发它们的开源和数字公共产品。（Cointelegraph）[2020/7/5]

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

现场 | Flyingcarpet创始人：多中心化杀手级应用不一定需要人们了解区块链 ?:金色财经9月20日现场报道，在新加坡共识大会探寻分布式网络中的杀手级应用圆桌讨论环节中，Flyingcarpet创始人及CEO Julien Bouteloup提到了通过无人机对数据进行提取并将数据存储至区块链分布式网络中创造价值，如对自然灾害或事故数据进行记录便于灾后保险审计工作等应用。他认为不一定要让大众都先了解区块链，更重要的是创建能够融入人们生活场景的内嵌区块链技术的应用，应用先行，实现区块链技术的价值。[2018/9/20]

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构建一个叫做“PocChallenge”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。

动态 | 分析师：IBM需找到了解区块链的用户:据CNN报道，近年来IBM一直在大力投资区块链技术，涉及航运、银行、医疗保健和食品安全等行业的500多个项目。对此，Edward Jones的分析师Josh Olson表示：“这是一个大胆的举动，为此，IBM必须找到了解技术并真正能够从中受益的用户，还需要创建一个可以跨行业扩展的标准化系统。”

?[2018/9/7]

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。

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DeWiAlliance的总裁TusharJain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。

结语

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。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。

延伸阅读

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

TheHoneyBadgerofBFTProtocols：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

?

标签：HeliumHELHELILIUhelium币未来HELPS币AphelionAuxilium

聚币热门资讯