Qu'est-ce que l'hélium (HNT) ?

Helium (HNT) est une blockchain de couche 1 qui vise à créer un réseau Internet des Objets (IoT) grâce à l'utilisation de ses propres Hotspots, avec la possibilité de créer un réseau Internet décentralisé, qui offre aux validateurs la possibilité d'obtenir des jetons. échange pour offrir une couverture Internet.

Helium (HNT) est un projet de blockchain qui cherche à construire de petits réseaux sans fil capables de desservir des communautés ou des villes entières pour déployer des services de connectivité numérique pour leurs habitants. L'idée est que, dans un premier temps, les appareils IoT qui font partie de notre quotidien puissent disposer de ces connexions pour être « toujours connectés » de manière économique. 

Helium cherche également à franchir de nouvelles frontières. À cette fin, Helium s'est récemment associé à Telefónica et à d'autres opérateurs du monde entier pour commencer à travailler sur le déploiement de réseaux 5G, démontrant que la portée du réseau Helium peut être énorme, mais surtout accessible et durable.

Début du projet

Les responsables du développement d'Helium sont Shawn Fanning, Amir Haleem et Sean Carey. Le projet a démarré en 2013, afin de faciliter la construction d'un réseau d'objets connectés. 

Sa principale création sur la voie de la réalisation de cet objectif était le Helium Hotspot. Il s'agit d'un appareil à faible coût qui utilise la technologie LoRaWAN pour créer des connexions sans fil à longue portée et à faible consommation, idéales pour un trafic modéré, comme on peut s'y attendre des appareils IoT. 

L'intérêt d'Helium Hotspot est qu'il pourrait rejoindre un essaim de hotspots, non seulement pour couvrir de plus longues distances, mais aussi pour tisser des réseaux de connexion beaucoup plus vastes, avec une plus grande capacité et à des coûts réduits.

La raison du choix de ce schéma est qu'il est moins cher et qu'il est capable d'interconnecter directement les appareils IoT, en évitant de transporter tout ce trafic via le réseau Internet.

De cette manière, non seulement un réseau propre serait généré pour lesdits appareils, mais en même temps de nouveaux mécanismes seraient créés pour leur maintenance, grâce auxquels les opérateurs « exploiteraient » des pièces HNT avec leur prestation de services et recevraient une compensation pour leur travail. . 

De plus, la faible consommation des Hotspots Helium les rend parfaits pour créer des réseaux dans des endroits éloignés, où d'autres types de connexions sont beaucoup plus complexes et coûteux à déployer.

Le projet a annoncé le lancement de son mainnet en juillet 2019, Austin, Texas étant la première ville dans laquelle le réseau Helium a été déployé. Ainsi, depuis le lancement d'Helium Hotspot, le projet évolue et démontre son utilité pour la construction de ce type de services de connexion.

Comment fonctionne l'hélium ?

Or, le fonctionnement d'Helium est bien plus complexe que ce que l'on peut voir dans les réseaux blockchain tels que Bitcoin ou Ethereum. La raison en est qu'Helium unit le fonctionnement de sa blockchain à celui de son matériel, ce qui conduit à la création de solutions vraiment uniques que l'on ne voit pas dans d'autres projets, ce qui signifie une chose : Helium est l'un des rares projets de blockchain. qui a vraiment innové dans la création de nouveaux utilitaires pour cette technologie.

WHIP, un protocole standard pour les connexions sans fil

L'une de ces premières créations est WHIP, un nouveau protocole de réseau sans fil open source conforme aux normes. Ce protocole a été conçu pour être introduit dans des appareils à faible puissance et à grande portée, connus sous le nom de LoRaWAN. Ce protocole est conçu pour fonctionner avec des puces radio existantes, disponibles auprès de dizaines de fabricants, sans avoir besoin de technologies propriétaires ou de schémas de modulation, ce qui le rendrait beaucoup plus complexe et coûteux à mettre en œuvre.

Le protocole WHIP d'Helium, à ne pas confondre avec le protocole WHIP de WebRTC, partage le même nom, mais la fonctionnalité est différente. Le premier est axé sur les connexions à faible puissance, la longue portée et les vitesses de connexion moyennes. Pendant ce temps il segundo (lié au WebRTC) se concentre sur l'offre de connexions Media Ingest pour des services tels que YouTube ou d'autres services d'ingestion de streaming.

Le travail de ce protocole est de faire en sorte que tout le monde sur le réseau parle le "même langage". C'est-à-dire que les appareils de point d'accès peuvent envoyer des informations codées de telle sorte que les clients (appareils IoT, entre autres) puissent recevoir ces informations, les décoder et émettre des réponses en utilisant le "même langage". WHIP est idéal pour cela car il est open-source, peut être facilement intégré à n'importe quel appareil et ne nécessite aucune modification matérielle pour le faire.

Tout au long de ce processus, des tests cryptographiques sont générés qui permettent à chaque nœud participant d'être reconnu comme faisant partie du réseau, et pour cela des normes cryptographiques sont utilisées, telles que la cryptographie asymétrique utilisant la courbe NIST P-256, une norme ECDSA mondialement reconnue.

DWN, un schéma pour générer des réseaux sans fil décentralisés

Maintenant que nous avons un "langage de communication" avec le protocole WHIP, Helium cherche à créer une structure de réseau pour supporter son fonctionnement au niveau physique. Ceci est possible grâce au DWN (Decentralized Wireless Network ou réseau sans fil décentralisé).

Il s'agit d'une structure unique dans laquelle sont réunis les services Helium (et son protocole WHIP-LoRaWAN) ainsi que des services annexes tels que des passerelles vers Internet ou d'autres réseaux sans fil (ex : connexions satellites ou tout autre adaptable au réseau). L'idée est d'unir plusieurs réseaux Helium pour former un seul grand réseau capable d'une communication transparente de bout en bout.

Pour cela, les clients et routeurs Helium sont capables d'envoyer et de recevoir des communications selon leurs besoins. Ainsi, si un client a besoin d'une communication avec un service Internet, il peut émettre la communication, qui sera acheminée via le réseau Helium jusqu'à la cible et renverra la réponse que le client attend.

Cela est possible car les nœuds qui font partie du réseau Helium peuvent fournir différents services. Par exemple, un nœud Helium peut n'être qu'un répéteur de signal ou une balise de connexion, mais d'autres nœuds peuvent fournir des services de connexion avancés tels que des liens Internet, pour lesquels ils seront compensés de manière appropriée.

Ainsi, on peut mettre en évidence les participants suivants dans un réseau Helium :

1. Client : C'est le point qui relie l'utilisateur au réseau Helium (son appareil IoT connecté à Helium, par exemple).
2. Mineur : est chargé de fournir la connexion sans fil au réseau Helium, un travail pour lequel il reçoit une compensation financière sous forme de jetons HNT. Un mineur est un Hotspot au sein du réseau et ce sont les principaux participants du protocole Proof of Coverage (PoC).
3. Routeur : Les routeurs, en revanche, sont des applications Internet qui achètent des données à partir des appareils des mineurs. Dans les endroits avec un nombre suffisant de mineurs, les routeurs peuvent payer plusieurs mineurs pour obtenir suffisamment de copies d'un paquet pour géolocaliser un appareil sans avoir besoin de matériel de suivi par satellite. Ceci dans Helium est connu sous le nom de preuve de localisation. Ainsi, les routeurs sont le point de terminaison pour le cryptage des données des appareils connectés au réseau. De plus, les routeurs sont chargés de confirmer aux hotspots que les données sur les appareils ont été livrées à la bonne destination et que le mineur doit être payé pour son service.

Preuve de couverture, le test consensus Hélium

La preuve de couverture (PoC) est un protocole consensuel conçu spécifiquement pour l'hélium. Son objectif est de mesurer la couverture fournie par un hotspot minier, le nombre d'appareils, de connexions et de forfaits servis avec succès, afin de récompenser le mineur avec les jetons HNT correspondants pour son service. Fondamentalement, le système utilise une série de hotspots intermédiaires qui servent de "balises" ou de "témoins sans fil" qui attestent aux routeurs qu'un Hotspot couvre effectivement une zone.

Avec ces informations, les routeurs peuvent vérifier la quantité de données que le réseau a traitées et sa relation avec le mineur, pour attester que la couverture est offerte et que la connexion a été servie avec succès à un certain nombre d'appareils. Ainsi, la relation entre la zone desservie, les appareils connectés et les données traitées, sert aux routeurs pour vérifier qu'un hotspot peut recevoir une récompense.

Helium Token, favorisant le déploiement et la croissance du réseau

Une partie importante du fonctionnement d'Helium est possible grâce au jeton natif Helium (HNT). Le jeton a essentiellement deux utilisations principales :

1. Premièrement, pour servir de récompense aux opérateurs Helium Hotspot, dans la construction, la sécurité et le service efficace du réseau Helium.
2. La seconde est de servir de base aux Data Credits (DC) qui sont produits en brûlant des jetons Helium. Ces DC sont utilisés pour payer tous les frais de transaction sur le réseau.

Dans le réseau Helium, il existe plusieurs façons de gagner des jetons parmi lesquels nous avons :

1. Transfert de données sur le réseau : les hotspots transfèrent des paquets de données depuis les appareils qui utilisent le réseau et sont proportionnellement récompensés pour leur quota global de données transférées.
2. Participer à la preuve de couverture : les points d'accès valident la couverture sans fil de leurs pairs.
3. Servir de balises ou de témoins du réseau, avec lesquels ils aident à superviser la portée réelle dans la preuve de couverture.
4. Servir au sein du pool de consensus qui permet aux Hotspots de valider les transactions et de publier de nouveaux blocs. La probabilité de participer à ce processus de consensus est basée sur un score de réputation qui change en fonction de la participation au test de couverture.
5. En tant que Challengers, c'est-à-dire en tant que Hotspots, ils sont choisis pour chiffrer les messages via le réseau vers un groupe de Hotspots cibles. Ces défis sont utilisés par la preuve de couverture pour valider la couverture sans fil effective des nœuds.

Changements de protocole

Récemment, les développeurs et la communauté Helium se sont mis d'accord pour modifier profondément le fonctionnement du réseau. À cette fin, le HIP-70 (HIP for Helium Improvements Proposal) a été présenté, qui vise à apporter toutes les opérations en chaîne d'Helium au réseau Solana, obtenant ainsi une plus grande vitesse, des améliorations dans la capacité de générer des applications décentralisées, sans renoncer aux capacités uniques de l'hélium. La La proposition HIP-70 a été acceptée par la communauté et, on s'attend à ce que l'amélioration contribue à développer de manière plus cohérente les services qu'Helium peut fournir à ses utilisateurs.

Cas d'utilisation de l'hélium

Le plus grand cas d'utilisation d'Helium peut être observé dans la connexion d'appareils IoT pour les communautés qui souhaitent créer des réseaux interconnectés pour ces types d'appareils. Par exemple, il est possible de créer un réseau Hélium qui permette un suivi continu de l'activité exercée dans une zone de pêche, de manière beaucoup moins coûteuse que l'utilisation de balises radiofréquences ou d'équipements GNSS coûteux.

Une autre utilisation peut être dans la création de réseaux de localisation d'essaims de drones. Ce type de réseau permettrait une coordination plus efficace de leur emplacement, de leur direction et de leur vitesse, le tout en temps réel.

Cependant, l'utilité peut être poussée plus loin, car la technologie d'Helium peut être adaptée à d'autres technologies de radiofréquence. Par exemple, une communauté éloignée peut obtenir une connexion Internet en utilisant un déploiement de réseau Helium qui permet à ses voisins de profiter de la connexion et en même temps de payer les coûts de son entretien.

En bref, Helium ouvre un large éventail de possibilités où la technologie blockchain peut non seulement fournir un moyen sécurisé de garantir un service et servir à sa maintenance, mais en même temps, démocratiser l'accès aux ressources réseau dont les communautés du monde entier ont besoin. .