吴说作者?|?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。
动态 | Coinbase研究：学生越来越有兴趣了解区块链和加密如何使全世界的人受益:Coinbase博客发文称，研究表明，学生们越来越有兴趣了解区块链和加密如何使全世界的人受益。在2018年至2019年期间，学习区块链中对于“社会公正”的兴趣从13％上升到20％。与此同时，学生对于“安全”和“未来应用与增长”的学习兴趣在过去一年中都有所下降，分别从37％降至29％和31％至27％。[2019/8/31]
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。
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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。
声音 | 刘胜：认识区块链要了解币、链、网三个层次:金色财经现场报道，今日，2018可信区块链峰会在北京召开。联动优势科技有限公司首席架构师刘胜分享了区块链标准化中的思考，他认为认识区块链需要了解三个层次：币（典型的元信息）、链（数据结构+应用）、网（软件定义网络），围绕着高度防篡改，行业联盟链是当前重点的研究方向，随着技术的进步将会有大规模商用。[2018/10/10]
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。
声音 | 袁煜明：要以一种开放的心态去接触和了解区块链:7月21日，火币研究院院长袁煜明表示：“很多时候很多人其实对区块链现在还不了解，觉得是子什么的，这个都没问题，很少有人在第一次听到觉得一定要加入进来，这样的人比较少，往往还需要反复多次验证的过程，我希望每一个人都要以一种开放的心态去接触和了解(区块链)......我们应该是睁开眼睛接触和了解区块链，你花几个小时买不了吃亏和上当，先了解一下，也许你就会发现区块链有意思，如果发现没意思，大不了就是花几个小时，几天的时间而已。”[2018/7/21]
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。
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。
蒙大拿州推迟比特币开采禁令 承认“不够了解”:美国蒙大拿州的一个县推迟了对一项为期一年的比特币开采禁令的投票，称其对加密货币的开采不够了解，无法做出明智的决定。“我们都明白我们不明白，”米苏拉县委员会专员让·柯蒂斯(Jean Curtiss)说。“我们不知道未来或长期的影响。”[2018/6/17]
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。
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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。
金色财经现场报道 复旦区块链协会主席楚维：真正了解区块链项目比较困难:金色财经现场报道，在2018东京纷智峰会上，进行以《数字身份和数字资产网络3.0时代》为主题的圆桌，楚维指出：加密货币交易所面临很多机会，但也有很多挑战。首先是缺乏一定的用户教育，解决这个问题的最好方法就是组织见面会。通过这样的方式，每个项目都可以教育投资者和用户。传统的交易所做的好是因为他们对于企业十分了解，但现在交易所要想真正了解项目是很难的。当前的区块链技术是很重要的产业，各个社群之间应该是彼此合作，而不是对抗。如果交易所能推出更为稳定的代币进行交易，那么可以吸引更多用户使用加密货币，这也是未来发展方向。[2018/5/22]
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。
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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
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