Che cos'è l'elio (HNT)?

Helium (HNT) è una blockchain di livello 1 che mira a creare una rete Internet of Things (IoT) attraverso l'utilizzo dei propri Hotspot, con la possibilità di creare una rete Internet decentralizzata, che offre ai validatori la possibilità di ottenere token. scambio per l'offerta di copertura Internet.

Helium (HNT) è un progetto blockchain che cerca di costruire piccole reti wireless in grado di servire intere comunità o città per distribuire servizi di connettività digitale per i loro abitanti. L'idea è che, prima di tutto, i dispositivi IoT che fanno parte della nostra vita quotidiana possano avere queste connessioni per essere “sempre connessi” in modo economico. 

Helium sta anche cercando di scalare nuove frontiere. A tal fine, Helium ha recentemente collaborato con Telefónica e altri operatori in tutto il mondo per iniziare a lavorare sull'implementazione delle reti 5G, dimostrando che la portata della rete Helium può essere enorme, ma soprattutto accessibile e sostenibile.

Inizio del progetto

I responsabili dello sviluppo dell'elio sono Shawn Fanning, Amir Haleem e Sean Carey. Il progetto è iniziato nel 2013, al fine di facilitare la costruzione di una rete di dispositivi connessi. 

La sua creazione principale sulla strada per raggiungere questo obiettivo è stata l'Helium Hotspot. Si tratta di un dispositivo a basso costo che utilizza la tecnologia LoRaWAN per creare connessioni wireless a lungo raggio ea bassa potenza ideali per il traffico moderato, come ci si aspetterebbe dai dispositivi IoT. 

Il punto a favore di Helium Hotspot è che potrebbe unirsi a uno sciame di hotspot, non solo per coprire distanze maggiori, ma anche per tessere reti di connessione molto più grandi, con maggiore capacità e a costi ridotti.

Il motivo della scelta di questo schema è che è più economico ed è in grado di interconnettere direttamente i dispositivi IoT, evitando di trasportare tutto quel traffico attraverso la rete Internet.

In questo modo, non solo si genererebbe una rete propria per detti dispositivi, ma allo stesso tempo si creerebbero nuovi meccanismi per la loro manutenzione, grazie ai quali gli operatori "esaminerebbero" le monete HNT con la loro fornitura di servizi e ricevendo un compenso per il loro lavoro. . 

Inoltre, il basso consumo di Helium Hotspot li rende perfetti per la creazione di reti in luoghi remoti, dove altri tipi di connessione sono molto più complessi e costosi da implementare.

Il progetto ha annunciato il lancio del suo mainnet nel luglio 2019, con Austin, in Texas, la prima città in cui è stata implementata la rete Helium. Pertanto, dal lancio di Helium Hotspot, il progetto si è evoluto e ha dimostrato la sua utilità per la realizzazione di questo tipo di servizi di connessione.

Come funziona l'elio?

Ora, il funzionamento di Helium è molto più complesso di quello che possiamo vedere nelle reti blockchain come Bitcoin o Ethereum. Il motivo è che Helium unisce il funzionamento della sua blockchain con quello del suo hardware, il che porta alla creazione di soluzioni davvero uniche che non si vedono in altri progetti, il che significa una cosa: Helium è uno dei pochi progetti blockchain che ha davvero innovato nella creazione di nuove utilità per questa tecnologia.

WHIP, un protocollo standard per le connessioni wireless

Una di queste prime creazioni è WHIP, un nuovo protocollo di rete wireless open source conforme agli standard. Questo protocollo è stato progettato per essere introdotto in dispositivi a bassa potenza con ampia portata, noto come LoRaWAN. Questo protocollo è progettato per funzionare con i chip radio esistenti, disponibili da dozzine di produttori, senza la necessità di tecnologie proprietarie o schemi di modulazione, che lo renderebbero molto più complesso e costoso da implementare.

Il protocollo WHIP di Helium, da non confondere con il protocollo WHIP di WebRTC, condividono entrambi lo stesso nome, ma la funzionalità è diversa. Il primo è focalizzato su connessioni a bassa potenza, a lungo raggio e velocità di connessione medie. Intanto lui Segundo (relativo a WebRTC) è incentrato sull'offerta di connessioni Media Ingest per servizi come YouTube o altri servizi di importazione in streaming.

Il compito di questo protocollo è far parlare tutti sulla rete la "stessa lingua". In altre parole, i dispositivi hotspot possono inviare informazioni codificate in modo tale che i client (dispositivi IoT, tra gli altri) possano ricevere queste informazioni, decodificarle ed emettere risposte utilizzando la "stessa lingua". WHIP è l'ideale per questo perché è open source, può essere facilmente integrato in qualsiasi dispositivo e non richiede modifiche hardware per farlo.

Durante questo processo, vengono generati test crittografici che consentono a ciascun nodo partecipante di essere riconosciuto come parte della rete e per questo vengono utilizzati standard crittografici, come la crittografia asimmetrica che utilizza la curva NIST P-256, uno standard ECDSA riconosciuto a livello mondiale.

DWN, uno schema per la generazione di reti wireless decentralizzate

Ora che abbiamo un "linguaggio di comunicazione" con il protocollo WHIP, Helium sta cercando di creare una struttura di rete per supportare il suo funzionamento a livello fisico. Questo è possibile grazie a DWN (Decentralized Wireless Network o rete wireless decentralizzata).

Si tratta di una struttura unica in cui sono uniti i servizi Helium (e il suo protocollo WHIP-LoRaWAN) e servizi aggiuntivi come gateway per Internet o altre reti wireless (es: connessioni satellitari o qualsiasi altro adattabile alla rete). L'idea è quella di unire più reti Helium per formare un'unica grande rete in grado di comunicare senza interruzioni end-to-end.

Per raggiungere questo obiettivo, i client e i router Helium sono in grado di inviare e ricevere comunicazioni in base alle proprie esigenze. Pertanto, se un client ha bisogno di una comunicazione con un servizio Internet, può emettere la comunicazione, che verrà instradata attraverso la rete Helium al target e restituirà la risposta che il client si aspetta.

Questo è possibile perché i nodi che fanno parte della rete Helium possono fornire servizi diversi. Ad esempio, un nodo Helium può essere solo un ripetitore di segnale o un beacon di connessione, ma altri nodi possono fornire servizi di connessione avanzati come collegamenti Internet, per i quali verranno adeguatamente compensati.

Pertanto, possiamo evidenziare i seguenti partecipanti in una rete Helium:

1. Client: questo è il punto che unisce l'utente alla rete Helium (il suo dispositivo IoT connesso a Helium, ad esempio).
2. Miner: è incaricato di fornire la connessione wireless alla rete Helium, lavoro per il quale riceve un compenso economico sotto forma di token HNT. Un miner è un hotspot all'interno della rete e sono i partecipanti principali del protocollo Proof of Coverage (PoC).
3. Router: i router, d'altra parte, sono applicazioni Internet che acquistano dati dai dispositivi dei minatori. In luoghi con un numero sufficiente di minatori, i router possono pagare più minatori per ottenere copie sufficienti di un pacchetto per geolocalizzare un dispositivo senza la necessità di hardware di localizzazione satellitare. Questo in Helium è noto come Proof of Location. Pertanto, i router sono il punto terminale per la crittografia dei dati dai dispositivi collegati alla rete. Inoltre, i router hanno la responsabilità di confermare agli hotspot che i dati sui dispositivi sono stati consegnati alla destinazione corretta e che il miner dovrebbe essere pagato per il loro servizio.

Proof of Coverage, il test di consenso dell'elio

Proof of Coverage (PoC) è un protocollo di consenso progettato specificamente per Helium. Il suo obiettivo è misurare la copertura fornita da un hotspot di mining, il numero di dispositivi, connessioni e pacchetti serviti con successo, al fine di premiare il miner con i corrispondenti token HNT per il loro servizio. In sostanza, il sistema utilizza una serie di hotspot intermedi che fungono da "beacon" o "testimoni wireless" che attestano ai router che un Hotspot copre effettivamente un'area.

Con queste informazioni, i router possono verificare la quantità di dati che la rete ha gestito e il suo rapporto con il miner, per attestare che la copertura è offerta e la connessione è stata servita con successo a un certo numero di dispositivi. Pertanto, il rapporto tra area servita, dispositivi connessi e dati gestiti, serve ai router per verificare che un hotspot possa ricevere una ricompensa.

Helium Token, che incoraggia l'implementazione e la crescita della rete

Una parte importante del funzionamento di Helium è possibile grazie al token nativo di Helium (HNT). Il token ha fondamentalmente due usi principali:

1. In primo luogo, servire come ricompensa per gli operatori di Helium Hotspot, nella costruzione, nella sicurezza e nel servizio efficace della rete Helium.
2. Il secondo è quello di servire come base per i crediti dati (DC) che vengono prodotti bruciando gettoni di elio. Questi controller di dominio vengono utilizzati per pagare tutte le commissioni di transazione sulla rete.

Nella rete Helium ci sono diversi modi per guadagnare token tra i quali abbiamo:

1. Trasferimento dati sulla rete: gli hotspot trasferiscono i pacchetti di dati dai dispositivi che utilizzano la rete e vengono ricompensati proporzionalmente per la loro quota globale di dati trasferiti.
2. Partecipazione alla prova di copertura: i punti di accesso convalidano la copertura wireless dei loro colleghi.
3. Servire come Beacon o Testimoni della rete, con il quale aiutano a supervisionare il reale scopo all'interno della Proof of Coverage.
4. Servire all'interno del pool di consenso che consente agli hotspot di convalidare le transazioni e pubblicare nuovi blocchi. La probabilità di partecipare a questo processo di consenso si basa su un punteggio di reputazione che cambia in base alla partecipazione al test di copertura.
5. Fungendo da Challenger, ovvero come hotspot, vengono scelti per crittografare i messaggi attraverso la rete verso un gruppo di hotspot di destinazione. Queste sfide vengono utilizzate dalla Proof of Coverage per convalidare l'effettiva copertura wireless dei nodi.

Modifiche al protocollo

Di recente, gli sviluppatori e la comunità di Helium hanno deciso di apportare un profondo cambiamento al modo in cui funziona la rete. A tal fine è stata presentata la HIP-70 (HIP for Helium Improvements Proposal), che cerca di portare tutte le operazioni on-chain di Helium sulla rete Solana, ottenendo così maggiore velocità, miglioramenti nella capacità di generare applicazioni decentralizzate, senza rinunciando alle capacità uniche dell'elio. Il La proposta HIP-70 è stata accettata dalla comunità e si prevede che il miglioramento aiuterà a sviluppare in modo più coerente i servizi che Helium può fornire ai suoi utenti.

Casi d'uso dell'elio

Forse il più grande caso d'uso di Helium può essere visto nella connessione di dispositivi IoT per le comunità che vogliono creare reti interconnesse per questo tipo di dispositivi. Ad esempio, è possibile creare una rete Helium che consente il tracciamento continuo dell'attività svolta in una zona di pesca, in modo molto più economico rispetto all'utilizzo di radiofari o costose apparecchiature GNSS.

Un altro uso può essere nella creazione di reti di localizzazione di sciami di droni. Questo tipo di rete consentirebbe un coordinamento più efficace della loro posizione, direzione e velocità, il tutto in tempo reale.

Tuttavia, l'utilità può fare un ulteriore passo avanti, poiché la tecnologia di Helium può essere adattata ad altre tecnologie a radiofrequenza. Ad esempio, una comunità remota può ottenere una connessione Internet utilizzando un'implementazione di rete Helium che consente ai suoi vicini di godersi la connessione e allo stesso tempo pagare i costi di manutenzione.

In breve, Helium apre una vasta gamma di possibilità in cui la tecnologia blockchain può non solo fornire un modo sicuro per garantire un servizio e servire per il suo mantenimento, ma allo stesso tempo, democratizzare l'accesso alle risorse di rete di cui le comunità di tutto il mondo hanno bisogno.