Présentation de Helium
Helium est un réseau sans fil ouvert et décentralisé construit sur sa propre blockchain faite pour le monde physique. Il s'appuie sur un nouveau type de preuve de travail appelé preuve de couverture (PoC) utilisant un nouvel algorithme de consensus (basé sur HoneyBadger BFT). Le réseau Helium est utilisé pour acheminer les données des appareils IoT à longue portée. Les appareils à faible consommation utilisant le protocole LongFi d'Helium sont compatibles.
Helium a été fondé en 2013. Les fondateurs, Shawn Fanning, Amir Haleem et Sean Carey se sont donné pour mission de faciliter la communication d'appareils connectés. L'équipe d'Helium estime que les options de connectivité sans fil actuelles sont totalement inadaptées. La prochaine génération de machines pourrait utiliser la crypto monnaie et la blockchain pour y remédier.
Tout le contenu Coin Academy pour Helium (HNT)
Le problème de l'IoT
Pour résoudre ce problème, l'équipe derrière le projet a développé le Helium Hotspot, une combinaison d'un nœud blockchain physique et d'une passerelle sans fil que les participants au réseau peuvent déployer pour recevoir une compensation en crypto monnaie, le jeton natif HNT.
Afin de recevoir des jetons, les Hotspots doivent soumettre une preuve de couverture (PoC) sans fil dans un lieu et une heure vérifiés de manière cryptographique. Une fois le réseau déployé, n'importe quel capteur utilisant le protocole sans fil Helium LongFi peut se connecter au réseau. Celui-ci est destiné aux appareils fonctionnant sur batterie et envoyant de petites quantités de données sur des kilomètres de portée.
Les hotspots sont récompensés en HNT (la crypto monnaie native de la blockchain). En fonction de la qualité de la couverture qu'ils fournissent et de la quantité de données LongFi qu'ils transportent pour les appareils du réseau. Les HNT sont détruits (burn) pour créer des “Data Credits“, des jetons non fongibles utilisés pour tous les frais de transaction sur le réseau.
Les Data Credits sont nécessaires pour l'envoi de données et la détermination de l'emplacement du Hotspot. Tout appareil IoT compatible LongFi peut envoyer des données par le biais de n'importe quel Hotspot d'Helium qui fournit une couverture.
Un développement fulgurant
Après le lancement du réseau principal en juillet 2019, la première ville à avoir lancé le réseau Helium est Austin au Texas. En octobre 2019, le projet donne accès au code source des équipements réseau servant à agrandir la couverture du projet. Plusieurs constructeurs commencent à créer leurs solutions plus ou moins puissantes. Les appareils les plus optimisés et améliorés par les possesseurs de ces derniers peuvent couvrir plusieurs dizaines de kilomètres.
Il était aussi possible pour chaque personne ayant des connaissances en informatique, électronique et ondes de créer, à moindre coût, un appareil permettant de contribuer au réseau Helium. La décision d’annuler la synchronisation de ces appareils “homemade” a ralenti l’expansion du réseau pendant l’année 2020.
En 2021, avec la montée fulgurante du prix des crypto monnaies et le rendement que génère la mise en ligne d’un hotspot, le nombre d’appareils mit en ligne à exploser. Début 2021 le nombre de “mineurs” était de 20 000, il est aujourd’hui à plus de 260 000.
Helium est utilisé partout dans le monde avec 3 grandes zones de couverture, les États-Unis, l’Europe et la Chine. Plus de 140 pays sont couverts par le réseau décentralisé et cela s'améliore de jour en jour. Plus de 2700 validateurs assurent l’expansion de cette décentralisation., cela montre la force de ce réseau et de cette communauté qui souhaite créer le réseau IoT de demain.
Comment fonctionne Helium ?
Helium repose sur un système de preuve de couverture (PoC) dans lequel les points d'accès affirment leur emplacement en fonction de leurs coordonnées GPS. De ce fait, d'autres points d'accès d'Helium les contestent régulièrement afin de prouver leur emplacement. Le fait de savoir où, quand et avec quelle intensité un signal a été reçu permet de vérifier l'emplacement de l'émetteur.
Les points d'accès sont constamment mis au défi par la blockchain Helium afin de prouver leur couverture. Ils portent un score qui flotte dynamiquement entre 0,0 et 1. Ce score représente la confiance du réseau dans leur emplacement tel qu'il est dérivé de ces défis et donc la qualité de leur couverture sans fil Helium LongFi.
La vérification des données sur Helium
Le consensus est atteint en utilisant le protocole de vérification d'Helium. Les meilleures preuves de couverture de l'époque précédente élisent les membres de la prochaine époque. Ils utilisent ensuite un générateur de clés distribuées pour amorcer leurs clés de chiffrement. Chaque membre accepte des transactions jusqu'à ce qu'il ait un certain montant dans sa file d'attente, puis les chiffres avec la clé publique de seuil et fait circuler les données chiffrées.
Une fois que tous les membres ont partagé les transactions qu'ils proposent, elles sont toutes déchiffrées avec la clé publique seuil et ne peuvent plus être censurées. Les transactions sont dédupliquées, les transactions invalides sont supprimées et elles sont combinées dans un nouveau bloc. Une signature de seuil est ensuite appliquée à ce bloc. Les membres qui tentent de censurer des transactions se retrouveront avec un bloc différent de celui des nœuds honnêtes. Aussi, leurs parts de signature ne seront donc pas valides.
Helium fournit une couverture en utilisant LongFi, un protocole open source dans la bande de fréquence Sub-GHz. Grâce à LongFi, n'importe quel appareil peut diffuser un message dans la zone de couverture du réseau Helium et faire en sorte que son message soit relayé à un serveur web moyennant une redevance.
HNT, le jeton natif de la blockchain Helium, a deux utilisations principales. Il sert à récompenser les opérateurs de Hotspots par leur participation dans la construction et de la sécurisation du réseau. le jeton sert également comme base pour les crédits de données (DCs) qui sont produites en brûlant des jetons Helium. Ces DCs sont utilisés pour payer tous les frais de transaction sur le réseau.
Comment gagner des jetons HNT ?
Le déploiement des points d'accès s'apparente à du minage à l'aide d'une machine dédiée. En plus de participer à la sécurisation du réseau, le hotspot apporte une solution pour les appareils environnants qui seraient en déficit de réseau sans fil (ADSL, connexion instable etc.).
Il y a cinq façons pour les Hotspots de gagner des jetons :
- Transfert de données sur le réseau : Les Hotspots transfèrent des paquets de données depuis des appareils utilisant le réseau. Ils sont récompensés proportionnellement à leur part globale de données transférées.
- Preuve de couverture : Les hotspots valident la couverture sans fil de leurs homologues.
- Témoins : Les points d'accès surveillent et rapportent la preuve de couverture.
- Groupe de consensus : Les hotspots valident les transactions et publient les nouveaux blocs. La probabilité de participer à ce processus de consensus est basée sur un score de réputation. Ce qui change en fonction de la participation à la preuve de couverture.
- Défis : Les hotspots sont choisis pour chiffrer des messages sur Internet à un groupe cible de hotspots. Ces défis sont utilisés par le Proof-of-Coverage (preuve de couverture) pour valider la couverture sans fil.
Bien sûr, comme toute antenne, l'emplacement est capital pour son efficacité. Il faut de la hauteur, un espace dégagé et un bon entretien. Une personne habitant au rez-de-chaussée d'une grande ville aura beaucoup plus de mal à gagner de la crypto monnaie qu'une personne dans une plus petite ville au sommet de la colline qui surplombe cette dernière.
Malgré cela, un utilisateur qui achèterait 2 hotspot et ne les disposant pas à une certaine distance minimale (environ 200 mètres) l'un de l'autre, recevra des pénalités qui arrêteront les gains en crypto HNT.
La suite de la Roadmap de Helium
Après avoir développé son réseau qui s'apparente à un WiFi géant, à l'instar d'un autre projet comme “eduroam“, l'étape suivante consiste à résoudre le prochain défi mondial, la connexion mobile. Apporter une connexion fiable et puissante à l'internet des objets n'est rien sans notre extension de bras préférée qui nous permet de les contrôler, le smartphone.
La nouvelle génération de réseau mobile, la 5G, arrive à grands pas dans nos contrées. Helium veut faire partie de cette révolution en permettant à tous de participer à son développement (qui peut être très long selon les pays/villes) et aussi bénéficier de ce réseau même dans les plus petits villages.
Les premiers mineurs du réseau Helium 5G vont être accessibles via une waiting list. Les plus chanceux pourront se procurer une de ces antennes pour un prix allant de 999$ pour une passerelle, 1500$ pour la version intérieur et jusqu'à 2500$ pour la version extérieur.
Le début du déploiement du réseau 5G est déjà en cours. Les premiers appareils sont déjà en livraison et leur connexion à la blockchain devrait se faire sous peu.
