Análisis de Helium (HNT): Los puntos de acceso se fusionan con el IoT y la blockchain

La cadena de bloques ha permitido la descentralización de una serie de cosas, y una que es bastante interesante es la descentralización de las redes inalámbricas.

Se llama Helium Network, está creciendo rápidamente y podría ser una forma de minar criptomonedas sin tener que operar un servidor costoso y de alto consumo. Además, promete ser escalable y asequible, brindando conectividad inalámbrica a millones de dispositivos, sensores, MCU y chipsets por solo unos centavos al año.

Si todo esto le parece tan fascinante como a nosotros, entonces profundicemos y veamos qué hay bajo el capó de la Red Helium.

¿Qué es la Red de Helio?

La Red Helium es una red inalámbrica de largo alcance, distribuida y global, que proporciona cobertura a dispositivos IoT compatibles con LoRaWAN. La red se compone de puntos de acceso que proporcionan cobertura de red pública y, a cambio, reciben la criptomoneda nativa de Helium: HNT. La red también está integrada con la blockchain de Helium para incentivar la operación de puntos de acceso.

Después de menos de 2 años en funcionamiento, la red y blockchain Helium ya cuenta con más de 25.000 puntos de acceso global, lo que la convierte en la red LoRaWAN más grande del mundo.

¿Qué es LoRaWAN?

LoRaWAN es un protocolo de red punto a multipunto que utiliza el esquema de modulación LoRa de Semtech. No se trata solo de las ondas de radio, sino de cómo estas se comunican con las puertas de enlace LoRaWAN para tareas como el cifrado y la identificación. También incluye un componente de nube al que se conectan varias puertas de enlace.

La cadena de bloques de helio

La blockchain Helium utiliza un nuevo algoritmo de consenso denominado Prueba de Cobertura (PoC). La red principal de la blockchain se lanzó el 29 de julio de 2019 y, desde entonces, ha crecido considerablemente, especialmente en Norteamérica y Europa Occidental. La blockchain Helium está detrás de la red LoRaWAN más grande del mundo y ofrece incentivos de puntos de acceso en forma de pagos HNT.

Comprobante de cobertura

Prueba de Cobertura es el nuevo algoritmo creado para Helium. Verifique que los puntos de acceso de la red estén básicamente ubicados donde afirman estar y que representen fielmente la cobertura inalámbrica que el punto de acceso crea para su ubicación.

¿Por qué prueba de cobertura?

El éxito de la red Helium depende de su capacidad para proporcionar una cobertura inalámbrica confiable a los dispositivos conectados. Esto requirió un algoritmo de trabajo creado específicamente para este caso de uso. Con la Prueba de Cobertura, la red Helium y la blockchain pueden aprovechar las propiedades únicas que ofrece la radiofrecuencia para generar pruebas significativas para la red y sus usuarios. En particular, la Prueba de Cobertura se basa en estas tres características:

1. La RF tiene una propagación física limitada y, por lo tanto, una distancia limitada;
2. La intensidad de una señal de RF recibida es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde el transmisor; y
3. La radiofrecuencia viaja a la velocidad de la luz sin latencia (efectivamente);

Gracias a estas propiedades, la cadena de bloques utiliza constantemente el mecanismo de desafío PoC para interrogar a los puntos de acceso sobre su ubicación y cobertura. Esto permite a la Red Helium utilizar constantemente los datos generados para verificar con certeza la cobertura inalámbrica exacta que proporciona los puntos de acceso de la red.

Desafíos de la prueba de cobertura

El desafío PoC es la unidad de trabajo discreta que utiliza el algoritmo de Prueba de Cobertura. En menos de dos años desde el lanzamiento de la red Helium, la blockchain de Helium ha emitido y procesado decenas de millones de desafíos. Con cada nuevo desafío emitido y procesado, la blockchain de Helium recibe y registra más información sobre la calidad de la red.

Los desafíos de PoC involucran tres roles distintos en la red:

1. Retador: El punto de acceso que construye y lanza el desafío de POC. Los puntos de acceso lanzan desafíos aproximadamente una vez cada 240 bloques.
2. Transmisor: también llamado “Challengee”, este Hotspot es el objetivo del desafío POC y es responsable de transmitir (o “baliza”) paquetes de desafío para que sean potencialmente presenciados por otros Hotspots geográficamente próximos.
3. Testigo: puntos de acceso que están geográficamente próximos al transmisor e informan la existencia del paquete de desafío después de que se haya transmitido.

Objetivos del diseño del protocolo de consenso

El diseño del protocolo de consenso utilizado por Helio se basó en el uso de los siguientes principios:

Sin permisos: siempre que un punto de acceso funcione de acuerdo con las reglas de consenso y las especificaciones de red de Helium, debería poder participar libremente en la red Helium.

Verdaderamente descentralizado por diseño: no se ofrecen incentivos para aprovechar factores como los bajos costos de energía o la implementación de hardware adicional en la misma ubicación.

Tolerancia a fallos bizantinos: El protocolo debe ser tolerante a fallos bizantinos, de modo que se pueda alcanzar el consenso siempre que un cierto número de participantes actúe con honestidad. Para ello, Helium utiliza una variante de BFT conocida como HoneyBadgerBFT, como se detalla a continuación.

Basado en trabajo útil: Lograr el consenso en la red debe ser útil y reutilizable. En sistemas basados ​​en el consenso de Nakamoto, como la blockchain de Bitcoin, el trabajo realizado para lograr el consenso solo es válido para un bloque específico. En cambio, el sistema de consenso de Helium realiza un trabajo útil y reutilizable para la red, más allá de simplemente proteger la blockchain.

Alta tasa de transacciones confirmadas: El protocolo debe alcanzar un alto número de transacciones por segundo, y una vez que la blockchain detecte una transacción, esta debe asumirse confirmada. Los usuarios que envían datos de dispositivos a través de la Red Helium no pueden tolerar los largos tiempos de liquidación de bloques típicos de otras blockchains.

Transacciones resistentes a la censura: los puntos de acceso no deberían poder censurar ni seleccionar o deseleccionar transacciones para incluirlas en un bloque.

BFT de tejón de miel

Como se mencionó anteriormente, el consenso en Helium se basa en una variante del protocolo HoneyBadger BFT que fue diseñado y creado originalmente a través de la investigación realizada por Andrew Miller y el equipo de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign.

HoneyBadger BFT se creó como un protocolo de transmisión atómica asíncrona que permite que un conjunto de nodos conocidos alcance el consenso sobre un conjunto de enlaces no confiables. Helium implementó el consenso de tal manera que el grupo de consenso de puntos de acceso elegidos recibe transacciones cifradas y trabaja para llegar a un acuerdo sobre cómo ordenarlas. Posteriormente, añaden las transacciones a un nuevo bloque y lo incorporan a la cadena de bloques.

El esquema que permite el correcto funcionamiento de HoneyBadger BFT se denomina cifrado de umbral. Con él, todas las transacciones se cifran con una clave pública compartida. Las transacciones solo pueden descifrarse cuando todo el grupo de consenso elegido colabora para hacerlo. Gracias a este esquema, Helium logra transacciones resistentes a la censura.

Cómo ganar tokens HNT

Si bien la idea altruista de simplemente ayudar a la red mediante la gestión de un Hotspot es bienvenida, el hecho de que Helium se haya propuesto ofrecer tokens HNT como incentivo nos indica que la mayoría de las personas no colaborarán simplemente por buena voluntad. Sin embargo, la existencia de recompensas de incentivo significa que es posible ganar tokens HNT gestionando un Hotspot de Helium.

Helium distribuye recompensas a los Hotspots que las han obtenido al final de cada época. En Helium, cada época consta de 30 bloques, y la red tiene como objetivo 60 segundos para la creación de cada bloque. Por lo tanto, el tiempo total teórico para una época es de 30 minutos. Puedes consultar las estadísticas reales de producción de bloques en el Explorador de Bloques de Helio.

A partir de abril de 2021, el 65 % de las recompensas de minería se distribuye a los Hotspots como incentivo, y el 35 % restante se distribuye a Helium Inc. ya algunos de los primeros inversores. Los Hotspots pueden recibir recompensas por las siguientes actividades:

• Presentar pruebas válidas de impugnaciones de cobertura (como “impugnador”)
• Participación exitosa en la prueba de cobertura como objetivo (como un “desafío”)
• Ser testigo de una impugnación de la prueba de cobertura
• Transferencia de datos del dispositivo a través de la red
• Actuar como miembro del grupo de consenso

La distribución de las recompensas del 65% para Hotspots es la siguiente:

RETADORES: 0,95%

La red selecciona los puntos de acceso para enviar desafíos (mensajes cifrados por internet) a un grupo objetivo de puntos de acceso. Los desafíos se utilizan mediante la prueba de cobertura para validar la cobertura inalámbrica. Los puntos de acceso pueden enviar desafíos desde cualquier ubicación, no solo a puntos de acceso locales.

COMPROBANTE DE COBERTURA: 5,31%

Los puntos de acceso obtienen una parte de HNT al participar en la Prueba de Cobertura y validar la cobertura inalámbrica de sus pares. La cantidad que gana cada punto de acceso depende de su participación directa en la Prueba de Cobertura.

TESTIMONIOS: 21,24%

Los puntos de acceso que monitorean e informan la actividad de prueba de cobertura (balizas) de otros puntos de acceso reciben una parte de HNT dependiendo de cuánta actividad hayan presenciado y de la escala de recompensa del desafiado.

TRANSFERENCIA DE DATOS DE RED: 32,5%

HNT se distribuye a los puntos de acceso que transfirieron datos desde dispositivos en la red. La cantidad de HNT se asigna proporcionalmente según la cantidad de datos transferidos por el punto de acceso.

GRUPO DE CONSENSO: 6%

Los puntos de acceso se eligen aleatoriamente para integrar el Grupo de Consenso y realizar tareas como la validación de transacciones y la publicación de nuevos bloques en la blockchain. Los miembros del grupo reciben una parte del 6% distribuido al Grupo de Consenso.

El punto caliente del helio

El punto de acceso de Helium es un dispositivo físico que se utiliza para minar y transmitir en la red de Helium. Quien desee participar en la red mediante un punto de acceso debe adquirir uno de un fabricante externo.

Actualmente hay 5 modelos diferentes de Hotspots disponibles en la tienda web de Helium, con precios que oscilan entre $410 y $577. Estos Hotspots están disponibles tanto para interiores como para exteriores, y desde abril de 2021 son tan populares que los fabricantes no han podido satisfacer la demanda. La mayoría están agotadas y no se enviarán hasta el verano.

Configuración

La configuración de los dispositivos Helium Hotspot es sencilla y no difiere mucho de la de muchos otros dispositivos IoT. Además de la configuración inicial básica, tenga en cuenta que, para obtener el máximo alcance posible, el Hotspot debe instalarse cerca de una ventana y no oculto tras paredes o cajas metálicas. Es aún mejor si puede permitirse agregar una antena para aumentar el alcance del Hotspot.

Tus ganancias variarán según la cantidad de puntos de acceso en tu zona. He visto puntos de acceso que ganan solo 0,25 HNT al día, mientras que otros ganan 50 HNT o más al día.

Una vez instalado y configurado el Hotspot, no hay mucho más que hacer. Puedes iniciar sesión para ver el rendimiento y tus ganancias, pero eso es todo.

Recompensas en la práctica

Para la mayoría de las personas, ganar dinero con Helium no es tan sencillo como comprar un punto de acceso, configurarlo y ver cómo fluye el dinero. Necesitas estar dentro del alcance de otros puntos de acceso, pero no demasiados. Tener muy pocos o demasiados puntos de acceso cercanos reducirá las ganancias que obtengas de tu punto de acceso. Actualmente, las mejores ubicaciones son las zonas urbanas de EE. UU. y Europa Occidental. Cada punto de acceso tiene un alcance de unos 16 km, aunque este se puede ampliar colocándolo a mayor altura o instalando una antena.

Claro que no sería tan malo ser el primero en tu zona en obtener un punto de acceso. A medida que mejore la cobertura, también aumentarán tus ganancias. Por ejemplo, algunos usuarios han reportado un aumento significativo en sus ganancias en un corto periodo de tiempo a medida que se agregan más puntos de acceso a la misma zona donde tienen el suyo. Como ocurre con muchas cosas en el mundo de las criptomonedas, quienes las adoptan primero son quienes obtienen las mayores ganancias.

Puntos calientes de helio: EE. UU. vs. UE

Al 8 de abril de 2021, había 25.957 puntos de acceso activos en la red. Quienes viven en los principales centros urbanos de EE. UU. y Europa Occidental ya tienen buenas posibilidades de obtener una cantidad considerable de HNT, y la cobertura ya se está extendiendo a las afueras en algunas zonas. A continuación, se muestra una captura de pantalla de la cobertura actual en EE. UU. y en toda Europa.

También encontrará una cobertura creciente en China y algunos otros puntos de acceso en Japón y el resto de Asia. El número de puntos de acceso creció rápidamente en Norteamérica y Europa, por lo que será interesante revisar este mapa dentro de seis meses y observar también el crecimiento en Asia.

Maximizar las ganancias de HNT

La forma más fácil de aumentar tus ganancias es, obviamente, añadir más puntos de acceso. Sin embargo, esto no te conviene necesariamente a largo plazo, ya que, a partir de cierto nivel de cobertura, las recompensas por punto de acceso empiezan a disminuir.

Lo ideal es configurar tu punto de acceso con antelación y que esté ubicado en una zona donde el número de puntos de acceso esté creciendo. Actualmente, la costa este de EE. UU. es el mejor lugar para un punto de acceso, pero otras zonas se están poniendo al día rápidamente y la cobertura en Europa y el Reino Unido es mucho mejor ahora que hace solo seis meses.

Helium ofrece más consejos, entre ellos:

• Implementar sensoresya que el 30% de todo el HNT se destina a puntos de acceso que enrutan datos de sensores reales (como los rastreadores que vende Helium)
• Asegúrese de no ser el único punto de acceso en su áreaEs el método con más probabilidades de aumentar tus ganancias. Si te encuentras en una zona con tres o más puntos de acceso, es probable que participes como participante de un desafío PoC y seas testigo de más desafíos PoC a tu alrededor. Estas son las dos distribuciones de HNT más altas para la Prueba de Cobertura por época, por lo que optimizarlas tiene un gran impacto.
• Actualización a una antena más grandeTe ayudará en situaciones en las que tengas otros puntos de acceso cercanos pero no puedas participar en los desafíos en los que participes o no seas testigo de los desafíos en los que participen.
• Apertura de puertos de red de Internetayuda a entregar los recibos del PoC Challengee y del Testigo al PoC Challenger.

El equipo de helio

Helium fue fundada en 2013 por Shawn Fanning, Amir Haleem y Sean Carey con la misión de facilitar la creación de dispositivos conectados. De los tres, solo Amir permanece en Helium como director ejecutivo. Anteriormente, Amir trabajó como director de tecnología de la startup de videojuegos Diversion. También formó parte del equipo de programación original de Battlefield 1942 de DICE.

El director de tecnología de Helium es Marc Nijdam, un profesional de la tecnología con más de 25 años de experiencia. Antes de unirse a Helium en 2015, trabajó como ingeniero sénior en Yahoo! y, previamente, ocupó diversos cargos en líderes tecnológicos como Qualcomm.

Y luego está Frank Mong, director de operaciones de Helium. Frank es responsable del desarrollo de negocio, las ventas y el marketing de Helium. Antes de incorporarse a Helium, Mong trabajó 20 años en ciberseguridad, incluyendo el cargo de director de marketing en Hortonworks, vicepresidente sénior de marketing en Palo Alto Networks y vicepresidente y director general de seguridad en HP.

El cofundador Shawn Fanning también sigue siendo uno de los asesores de Helium. Fanning es un programador informático, emprendedor e inversor ángel estadounidense. Creó Napster, la primera plataforma popular de intercambio de archivos P2P, en 1999, y Rupture. Shawn también es cofundador de Path y Airtime.

El token Helium (HNT)

La criptomoneda nativa de la blockchain de Helium es el Token de Helium o HNT. No hubo pre-minado de HNT y el primer token se produjo con el bloque génesis el 29 de julio de 2019.

El token Helium está diseñado para satisfacer las necesidades de las dos partes principales en el ecosistema blockchain de Helium:

• Hosts de puntos de acceso y operadores de red. Los hosts extraen HNT mientras implementan y mantienen la cobertura de la red.
• Empresas y desarrolladores que utilizan la Red Helium para conectar dispositivos y crear aplicaciones IoT. Los Créditos de Datos, tokens de utilidad vinculados al dólar estadounidense derivados de HNT en una transacción de quema, se utilizan para pagar las tarifas de transacción por las transmisiones inalámbricas de datos en la red (además de para añadir puntos de acceso y enviar datos).

Tokenomics de HNT

La blockchain de Helium utiliza tres principios tokenómicos distintos para garantizar que el suministro de HNT sea suficiente para las necesidades de la red, pero también lo suficientemente escaso como para soportar un precio creciente. Los tres principios son el suministro máximo, la quema y acuñación, y las emisiones netas. Analicemos cada uno de ellos a continuación.

Suministro máximo

Solo se minarán 223000000 de HNT. Desde su creación, la red ha tenido como objetivo de minería 5 millones de HNT al mes. Sin embargo, la blockchain de Helium también utiliza un programa de reducción a la mitad de dos años, por lo que, a partir del 1 de agosto de 2021, ese objetivo mensual se reducirá a 2,5 millones de HNT al mes. Según el programa de reducción a la mitad, todos los HNT se minarán dentro de los 50 años posteriores al inicio del programa de reducción a la mitad el 1 de agosto de 2020.

Créditos de datos y economía de quema y acuñación

Los créditos de datos son un token de utilidad vinculado al dólar estadounidense que se utiliza para cubrir todos los costos de transacción en la red Helium. Se crean mediante una transacción de quema de HNT para generar créditos de datos. Una característica de los créditos de datos es que siempre cuestan $0.00001, lo que significa que $1 compra 100,000 créditos de datos. Por supuesto, el valor de HNT fluctúa, por lo que la cantidad de HNT necesaria para $1 también lo hará.

La relación entre HNT y los créditos de datos se basa en un diseño denominado equilibrio de quema y acuñación. Su objetivo es permitir que HNT responda a los cambios en el uso de la red para que, eventualmente, se alcance el equilibrio y la cantidad de HNT se mantenga estable.

El principio se derivó en gran medida de su uso por parte de Factom, aunque no es la única blockchain que utiliza la quema y acuñación. La cantidad de Créditos de Datos generados por la quema de HNT fluctuará según el precio en dólares de HNT, según lo informado por los Oráculos de HNT.

Emisiones netas

Las emisiones netas son bastante nuevas en la red Helium, ya que se introdujeron con HIP 20 el 18 de noviembre de 2020. Abordan el dilema presentado por la pregunta obvia de cómo la red puede evitar quedarse sin HNT si está limitada a 223 millones de tokens y se quema continuamente para generar créditos de datos.

Por eso se requirieron las emisiones netas. Esto le otorga al protocolo suficiente HNT para recompensar a los puntos críticos y a los miembros del grupo de consenso indefinidamente.

He aquí un breve resumen de cómo funcionarán las emisiones netas para evitar que el suministro de HNT se agote por la economía de quema y acuñación:

• Utilizando las Emisiones Netas, la cadena de bloques monitorizaría cuántos HNT se quemaron para obtener Créditos de Datos en una época determinada y los sumaría a la cantidad de HNT que se acuñarían en esa época. Por ejemplo, si se quemaron 10 HNT para obtener Créditos de Datos en una época, el sistema acuñaría 10 HNT más de los esperados en esa época.
• Dado que los HNT producidos a través de emisiones netas no se suman al total pendiente, no violan el suministro máximo.
• Sin embargo, las Emisiones Netas contrarrestarían el efecto deflacionario deseado de la Quema y la Acuñación. Si el sistema reemplaza todos los HNT que se queman para crear Créditos de Datos, no se produce una reducción de la oferta.
• Por ello, una vez implementado, se establecerá un límite en la cantidad de HNT que se puede crear mediante emisiones netas por época. Cuando el HNT quemado para los países en desarrollo supere este límite, se reducirá la oferta.

El rendimiento del token HNT

El token HNT tuvo un buen comienzo, cotizando alrededor de $0.50 inicialmente y subiendo a $2.00 en dos meses. El precio bajó a $1.25 al mes siguiente y volvió a subir a $2.00 en octubre de 2020. Poco después, el token cayó por debajo de $1, pero esto duró poco tiempo y, a principios de 2021, el token HNT cotizaba alrededor de $1.25.

Por supuesto, poco después comenzó a reaccionar al repunte generalizado de las altcoins de principios de 2021 y su precio se disparó, alcanzando finalmente un máximo histórico de $21,17 el 7 de abril de 2021. A este precio, la mayoría de los usuarios recuperarán fácilmente el costo de un punto de acceso en un mes, o incluso en días en algunos casos.

No hay forma de saber si los precios se mantendrán elevados o si volverán a sus niveles anteriores. Incluso si vemos que los precios vuelven a bajar a $1.25, la mayoría de los usuarios no tardarán más de unos meses en recuperar el costo de un punto de acceso y obtener un retorno de la inversión positivo.

Conclusión

Si bien Helium tuvo un comienzo lento, ha crecido rápidamente, pasando de unos 7000 puntos de acceso en agosto de 2020 a más de 25 000 en abril de 2021. Sin embargo, aún tiene mucho por crecer, ya que la red actualmente solo está bien representada en los principales centros urbanos de EE. UU. y, en menor medida, en Europa Occidental. En Asia, existe un enorme potencial de crecimiento, ya que los puntos de acceso han comenzado a aparecer recientemente en China. Actualmente, prácticamente no hay representación en India, el Sudeste Asiático ni Australia.

Se puede afirmar que la tecnología funciona según lo previsto. Se espera que el crecimiento continúe, y que los Hotspots sigan siendo rentables y valiosos a largo plazo. Esto se aplica incluso si el token HNT recupera sus ganancias de 2021 y vuelve a cotizar a la baja al nivel de 1 a 2 dólares.

Si bien la inversión de aproximadamente $400 está fuera del alcance de muchos, está al alcance de quienes la necesitan para ver un crecimiento continuo de la red, en particular si el valor de HNT sigue siendo elevado.

Una incógnita para los propietarios de Hotspots es cómo les afectará el halving. Si bien perderán la mitad de sus ganancias, también es posible que el halving genere suficiente potencial de crecimiento en el valor de HNT para compensar la pérdida de ingresos por tokens.

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