O Hélio (HNT) é um blockchain de camada 1 que visa criar uma rede de Internet das Coisas (IoT) através do uso de Hotspots próprios, com capacidade de criar uma rede de Internet descentralizada, que oferece aos validadores a possibilidade de obtenção de tokens. HNT em troca por oferecer cobertura de Internet.
Helium (HNT) é um projeto blockchain que busca construir pequenas redes sem fio capazes de atender comunidades ou cidades inteiras para implantar serviços de conectividade digital para seus habitantes. A ideia é que, antes de mais nada, os dispositivos IoT que fazem parte do nosso dia a dia possam ter essas conexões para estarem “sempre conectados” de forma econômica.
A Hélio também busca escalar novas fronteiras. Para isso, a Helium firmou recentemente uma parceria com a Telefónica e outras operadoras ao redor do mundo para começar a trabalhar na implantação de redes 5G, demonstrando que o alcance da rede Helium pode ser enorme, mas acima de tudo acessível e sustentável.
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Início do projeto
Os responsáveis pelo desenvolvimento do Hélio são Shawn Fanning, Amir Haleem e Sean Carey. O projeto teve início em 2013, com o objetivo de facilitar a construção de uma rede de dispositivos conectados.
Sua principal criação no caminho para atingir esse objetivo foi o Hélio Hotspot. Este é um dispositivo de baixo custo que usa a tecnologia LoRaWAN para criar conexões sem fio de longo alcance e baixo consumo de energia que são ideais para tráfego moderado, como seria de esperar de dispositivos IoT.
O ponto a favor do Hélio Hotspot é que ele poderia se juntar a um enxame de hotspots, não apenas para cobrir distâncias maiores, mas também para tecer redes de conexão muito maiores, com maior capacidade e custos reduzidos.
O motivo da escolha desse esquema é que ele é mais barato e capaz de interligar diretamente os dispositivos IoT, evitando transportar todo esse tráfego pela rede da Internet.
Desta forma, não só seria gerada uma rede própria para os referidos dispositivos, mas ao mesmo tempo seriam criados novos mecanismos para a sua manutenção, graças aos quais os operadores estariam a “mineirar” moedas HNT com a sua prestação de serviços e recebendo compensações pelo trabalho deles. .
Além disso, o baixo consumo dos Hotspots de Hélio os torna perfeitos para a criação de redes em locais remotos, onde outros tipos de conexões são muito mais complexos e caros de implantar.
O projeto anunciou o lançamento de seu Mainnet em julho de 2019, com Austin, Texas, sendo a primeira cidade em que a rede de hélio foi implantada. Assim, desde o lançamento do Hélio Hotspot, o projeto tem vindo a evoluir e a demonstrar a sua utilidade para a construção deste tipo de serviços de ligação.
Como o Hélio funciona?
Agora, a operação do Helium é muito mais complexa do que podemos ver em redes blockchain como Bitcoin ou Ethereum. A razão para isso é que a Helium une a operação de sua blockchain com a de seu hardware, o que leva à criação de soluções realmente únicas que não são vistas em outros projetos, o que significa uma coisa: Helium é um dos poucos projetos de blockchain .que tem inovado muito na criação de novas utilidades para esta tecnologia.
WHIP, um protocolo padrão para conexões sem fio
Uma dessas primeiras criações é o WHIP, um novo protocolo de rede sem fio de código aberto e compatível com padrões. Este protocolo foi projetado para ser introduzido em dispositivos de baixa potência e grande alcance, que é conhecido como LoRaWAN. Este protocolo foi projetado para funcionar com chips de rádio existentes, disponíveis em dezenas de fabricantes, sem a necessidade de tecnologias proprietárias ou esquemas de modulação, o que o tornaria muito mais complexo e caro de implementar.
O protocolo WHIP da Helium, que não deve ser confundido com o protocolo WHIP da WebRTC, ambos compartilham o mesmo nome, mas a funcionalidade é diferente. O primeiro é focado em conexões de baixa potência, longo alcance e velocidades de conexão médias. Enquanto isso ele segundo (relacionado com WebRTC) está focada em oferecer conexões de ingestão de mídia para serviços como o YouTube ou outros serviços de ingestão de streaming.
A função desse protocolo é fazer com que todos na rede falem a "mesma língua". Ou seja, que os dispositivos hotspot possam enviar informações codificadas de forma que os clientes (dispositivos IoT, entre outros) possam receber essas informações, decodificá-las e emitir respostas usando a “mesma linguagem”. O WHIP é ideal para isso porque é de código aberto, pode ser facilmente integrado a qualquer dispositivo e não requer modificações de hardware para isso.
Ao longo desse processo, são gerados testes criptográficos que permitem que cada nó participante seja reconhecido como parte da rede, e para isso são utilizados padrões criptográficos, como a criptografia assimétrica utilizando a curva NIST P-256, padrão ECDSA reconhecido mundialmente.
DWN, um esquema para gerar redes sem fio descentralizadas
Agora que temos uma "linguagem de comunicação" com o protocolo WHIP, a Helium procura criar uma estrutura de rede para suportar o seu funcionamento a nível físico. Isso é possível graças à DWN (Rede sem fio descentralizada ou rede sem fio descentralizada).
Esta é uma estrutura única na qual se unem serviços de Hélio (e seu protocolo WHIP-LoRaWAN), bem como serviços adicionais, como gateways para a Internet ou outras redes sem fio (por exemplo: conexões via satélite ou qualquer outro adaptável à rede). A ideia disso é unir várias redes de Hélio para formar uma única grande rede capaz de comunicação perfeita de ponta a ponta.
Para isso, os clientes e roteadores Helium são capazes de enviar e receber comunicações de acordo com suas necessidades. Assim, se um cliente precisar de uma comunicação com um serviço de Internet, ele poderá emitir a comunicação, que será roteada pela rede Helium até o destino e retornará a resposta que o cliente espera.
Isso é possível porque os nós que fazem parte da rede Hélio podem fornecer diferentes serviços. Por exemplo, um nó de Hélio pode ser apenas um repetidor de sinal ou um farol de conexão, mas outros nós podem fornecer serviços de conexão avançados, como links de Internet, pelos quais serão compensados adequadamente.
Assim, podemos destacar os seguintes participantes de uma rede Hélio:
- Cliente: Este é o ponto que une o usuário com a rede Helium (seu dispositivo IoT conectado ao Helium, por exemplo).
- Minerador: é responsável por fornecer a conexão sem fio à rede Hélio, trabalho pelo qual recebe uma compensação financeira na forma de tokens HNT. Um minerador é um Hotspot dentro da rede e são os principais participantes do protocolo Proof of Coverage (PoC).
- Roteador: Os roteadores, por outro lado, são aplicativos de Internet que compram dados dos dispositivos dos mineradores. Em locais com um número suficiente de mineradores, os roteadores podem pagar vários mineradores para obter cópias suficientes de um pacote para localizar geograficamente um dispositivo sem a necessidade de hardware de rastreamento por satélite. Isso em Hélio é conhecido como Prova de Localização. Assim, os roteadores são o ponto de terminação para a criptografia dos dados dos dispositivos conectados à rede. Além disso, os roteadores são responsáveis por confirmar aos hotspots que os dados nos dispositivos foram entregues ao destino correto e que o minerador deve ser pago pelo serviço.
Prova de Cobertura, o teste de consenso de Hélio
Prova de Cobertura (PoC) é um protocolo de consenso projetado especificamente para o Helium. Seu objetivo é medir a cobertura fornecida por um hotspot de mineração, o número de dispositivos, conexões e pacotes atendidos com sucesso, a fim de recompensar o minerador com os tokens HNT correspondentes por seu serviço. Basicamente, o sistema utiliza uma série de hotspots intermediários que servem como "beacons" ou "testemunhas sem fio" que atestam aos roteadores que um Hotspot efetivamente cobre uma área.
Com essas informações, os roteadores podem verificar a quantidade de dados que a rede tratou e seu relacionamento com o minerador, para atestar que a cobertura é oferecida e a conexão foi atendida com sucesso para vários dispositivos. Assim, a relação entre área atendida, dispositivos conectados e dados manipulados, serve aos roteadores para verificar se um hotspot pode receber uma recompensa.
Helium Token, incentivando a implantação e crescimento da rede
Uma parte importante da operação do Helium é possível graças ao token nativo do Helium (HNT). O token basicamente tem dois usos principais:
- Primeiro, para servir de recompensa aos operadores do Hélio Hotspot, na construção, segurança e atendimento efetivo da rede Hélio.
- A segunda é servir de base para os Créditos de Dados (DC) que são produzidos pela queima de tokens de Hélio. Esses DCs são usados para pagar todas as taxas de transação na rede.
Na rede Hélio existem várias formas de ganhar tokens entre as quais temos:
- Transferência de dados na rede: Hotspots transferem pacotes de dados dos dispositivos que usam a rede e são recompensados proporcionalmente por sua cota global de dados transferidos.
- Participando da Prova de Cobertura: Os pontos de acesso validam a cobertura sem fio de seus pares.
- Servindo como Beacons ou Testemunhas da rede, com os quais ajudam a supervisionar o real alcance dentro da Prova de Cobertura.
- Servindo dentro do pool de consenso que permite que os Hotspots validem transações e publiquem novos blocos. A probabilidade de participar desse processo de consenso é baseada em uma pontuação de reputação que muda com base na participação no teste de cobertura.
- Servindo como Challengers, ou seja, como Hotspots eles são escolhidos para criptografar mensagens através da rede para um grupo de Hotspots alvo. Esses desafios são usados pela Prova de Cobertura para validar a cobertura wireless efetiva dos nós.
Alterações de protocolo
Recentemente, os desenvolvedores e a comunidade do Helium concordaram em fazer uma mudança profunda na forma como a rede funciona. Para tanto, foi apresentada a HIP-70 (HIP for Helium Improvements Proposal), que busca trazer toda a operação on-chain do Hélio para a rede Solana, alcançando assim maior velocidade, melhorias na capacidade de geração de aplicações descentralizadas, sem desistindo das capacidades únicas do hélio. o A proposta HIP-70 foi aceita pela comunidade e, espera-se que a melhoria ajude a desenvolver de forma mais consistente os serviços que a Hélio pode oferecer aos seus usuários.
Casos de uso de hélio
Talvez o maior caso de uso do Helium possa ser visto na conexão de dispositivos IoT para comunidades que desejam criar redes interconectadas para esses tipos de dispositivos. Por exemplo, é possível criar uma rede de hélio que permite o rastreamento contínuo da atividade realizada em uma área de pesca, de uma maneira muito mais barata do que usar balizas de radiofrequência ou equipamentos GNSS caros.
Outro uso pode ser na criação de redes de localização de enxames de drones. Esse tipo de rede permitiria uma coordenação mais eficaz de sua localização, direção e velocidade, tudo em tempo real.
No entanto, a utilidade pode ser levada um passo adiante, pois a tecnologia da Helium pode ser adaptada a outras tecnologias de radiofrequência. Por exemplo, uma comunidade remota pode obter uma conexão com a Internet usando uma implantação de rede Helium que permite que seus vizinhos aproveitem a conexão e, ao mesmo tempo, paguem os custos de manutenção.
Em suma, o Helium abre um leque enorme de possibilidades onde a tecnologia blockchain pode não apenas fornecer uma forma segura de garantir um serviço e servir para sua manutenção, mas ao mesmo tempo, democratizar o acesso aos recursos de rede que comunidades ao redor do mundo precisam.
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