了解物聯網龍頭Helium：運行與激勵邏輯、優點與缺點_LIU

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。

Binance Colombia與安第斯大學合作讓學生和教師了解區塊鏈和Web3:金色財經報道，Binance官方發布推文表示，Binance Colombia與哥倫比亞安第斯大學簽署合作協議，將創建一系列教育計劃，以便讓學生和教師了解區塊鏈和Web3。[2023/2/22 12:22:28]

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。

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。

財聯社：軍工元宇宙概念多處于摸索了解階段:12月16日消息，北京電子工程總體研究所近日發布\"虛擬孿生-元宇宙協同建模仿真方法研究\"軍工需求公告，采購階段為預研。該消息一出，市場普遍認為元宇宙概念已經從IP、游戲、企業會議等延伸至軍工領域。12月15日，\"軍工元宇宙概念\"迎來大漲。據分析，所謂軍工元宇宙概念上市公司，他們自身對該概念還多處于摸索了解階段。在概念之外，市場更關注的是，相關標的是否確實有元宇宙相關技術在軍工領域的應用，以及其未來前景。(財聯社)[2021/12/16 7:42:56]

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。

MicroStrategy CEO：比特幣威脅來自不了解比特幣的人們:金色財經報道，比特幣行業代表在周三進行的比特幣礦業委員會會議上表達了他們對“比特幣挖礦對環境有害”言論的不滿。MicroStrategy首席執行官Michael Saylor表示，比特幣有外部威脅，威脅不在于支持比特幣的人之間的對話，而在于不了解比特幣的人們。Saylor稱，比特幣挖礦委員會的責任是提供一個“共享、合作和信息空間，人們可以從中了解比特幣挖礦的好處。”[2021/6/18 23:46:25]

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。

火幣于佳寧：投資者作決定前應先全面了解區塊鏈知識:中國通信工業協會區塊鏈專委會輪值主席、火幣大學于佳寧表示，虛擬貨幣價格可暴漲，也很可能會暴跌，甚至類似空氣幣等在極端情況下價值可能歸零。另外，一些虛擬資產從本質上并沒有真正利用區塊鏈技術，只是打著區塊鏈的旗號，獲得了與實際價值完全不相符的估值。部分空氣幣項目本質上是欺詐、傳銷，同時市場操縱等行為屢見不鮮，實質上擾亂了金融秩序，增加了市場風險。投資者在作出任何投資決定前，應先全面了解區塊鏈知識，避免被市場情緒或者欺詐話術蒙蔽，造成不必要的損失。（中國證券報）[2021/5/20 22:23:05]

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。

聲音 | LedgerX前首席執行官：董事會的其他人不了解計算機科學、比特幣和衍生品:金色財經報道，加密貨幣衍生品平臺LedgerX今天宣布，其聯合創始人Paul和Juthica Chou已被行政停職。對此，此前擔任首席運營官的Juthica Chou剛剛發推文稱，除了我們與董事會就業務愿景和方向存在長期分歧外，（LedgerX）沒有給出任何其他原因。Juthica還通過電子郵件告訴CoinDesk，董事會的組成難以捉摸。董事會中沒有其他人了解計算機科學、比特幣和衍生品，這使得這些沖突和分歧常常很難解決。[2019/12/10]

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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