Nowy boom na kopanie kryptowaluty. Helium, HMT, The People’s Network, LoRaWAN – o co chodzi?

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Czas czytania: 13 min.

Zasilana przez blockchain Helium sieć The People’s Network to zmiana paradygmatu zdecentralizowanej infrastruktury bezprzewodowej. Piszą o niej zagraniczne media Forbes, Time i Fortune. Jednym z wyzwań stojących przed operatorami LoRaWAN jest fizyczna budowa infrastruktury sieci publicznej.  Budowa sieci wymaga również czasu i wysiłku, aby uzyskać zezwolenia i zgody na umieszczenie hotspotów w publicznej przestrzeni. Helium to sieć blockchain zaprojektowana w celu zapewnienia zasięgu bezprzewodowego dla mas, i to dosłownie – jej zasięg wciąż rośnie. 

Helium i sieć The People's Network - co to jest?

Sieć The People’s Network stworzona przez firmę Helium zapewnia odpowiednie połączenie niskiego poboru mocy, wysokiego poziomu bezpieczeństwa i solidnego zasięgu w lokalizacjach miejskich, które jest niezbędne do tworzenia programów IoT (Internetu Rzeczy). Hulajnogi, deskorolki, samochody, rowery – rozwiązania z zakresu mobilności szturmem zdobywają świat i przenoszą się z miast, a raczej rozprzestrzeniają się, także na inne tereny. Urządzenia z technologią Helium nie wymagają żadnych umów komórkowych, aby przekazywać dane z czujników do aplikacji. Dzięki standardowym modułom radiowym Helium urządzenia mogą być natywnie geolokalizowane bez konieczności korzystania z energochłonnych sieci komórkowych. Inna korzyść to zapobieganie kradzieży i optymalizacja wykorzystania aktywów. Dobra kultury takie jak obrazy i rzeźby lub rzadkie okazy przyrodnicze wymagają specjalnego mikrozarządzania – tutaj również pomagają czujniki temperatury, wilgotności czy szkodliwych czynników środowiskowych, a urządzenia dostarczane w ramach IoT są niedrogie, mają duży zasięg i zapewniają wieloletnią żywotność baterii bez ciągłego zaglądania pod pokrywę. Korzyści jest mnóstwo. 

Różne moduły radiowe
Komunikacja, w tym moduły radiowe

Jak stworzyć hotspot sieciowy? Bramka sieciowa LoRaWAN SenseCAP M1 - przykład urządzenia z myślą o sieci Helium The People's Network

Jeżeli wiecie już, z czym wiążą się pojęcia zawarte w tytule artykułu, to być może zajrzeliście tutaj, aby znaleźć konkretne moduły. Nie będziemy trzymać Was w niepewności przez kolejne akapity. Przez proces tworzenia hotspotu zyskującej popularność sieci przeprowadzi Was SenseCAP M1. 

Bramka sieciowa LoRaWAN 868MHz SenseCAP M1 Indoor Gateway Seeedstudio XNM1EU868
Bramka sieciowa LoRaWAN 868MHz - SenseCAP M1 Indoor Gateway Seeedstudio

To wydajna, gotowa do użycia brama wewnętrzna LoRaWAN kompatybilna z siecią Helium LongFi Network. Produkt umożliwia połączenie z The People’s Network w zaledwie sześciu prostych krokach. SenseCAP M1 to zatem możliwośc korzystania z dobrodziejstw LoRa przy niskim nakładzie kosztów. Zapewnia również dostęp do szerokiego zasięgu sieci bezprzewodowej i przepustowość transmisji danych dla urządzeń LoRa/LoRaWAN. Dopisek „indoor” oznacza, że jest przeznaczona do użytku wewnętrznego. Opiera się o Raspberry Pi 4 8 GB RAM i chip kryptograficzny ECC608. Dokładna specyfikacja techniczna na stronie produktu. 

Dlaczego kryptowaluta jest w ogóle coś warta?
Kto płaci za kryptowalutę?

Pytanie podstawowe! Zaskakująco wiele osób nie może myślowo, to znaczy poznawczo, pokonać tej granicy. Nic dziwnego – koncepcja nie jest taka znowu łatwa i zasadniczo różni się od prawideł tradycyjnego rynku, które znamy lepiej lub gorzej, ale jednak funkcjonujemy w ich obrębie od lat choćby idąc po warzywa do osiedlowego sklepu. 

Na czym polega kopanie kryptowaluty

Waluta kryptograficzna, czyli Bitcoin i altcoiny – waluty alternatywne – to rozproszony system księgowy bazujący na kryptografii. Posiadający walutę posiada klucz prywatny. W ramach wbudowanego w system algorytmu legalne jest jej wydobywanie lub kopanie. Jest to proces, w którym zaawansowane maszyny z dużą mocą obliczeniową rozwiązują skomplikowane problemy matematyczne. Tak, jak górnik ciężko pracuje w kopalni, aby wydobyć złoto, tak komputerowy kalkulator przetwarza operacje. To coś jak puzzle z trudną do wyobrażenia sobie ilością elementów. Rozwiązanie zadania zapisanego na każdym puzzlu pozwala stworzyć nowy blok w łańcuchu (blockchainie), co najczęściej przekłada się na otrzymanie nowej monety przez rozwiązującego.

Gónik ciężko pracuje i wydobywa.
Kalkulator ciężko pracuje i oblicza.

Kryptowaluty - o co tu chodzi?

Czy Bitcoin jest podobny do złota albo złotówki pod względem wartości oraz jako waluta umożliwiająca codzienne transakcje? Pojęcie pieniądza w historii ludzkości przybierało różne formy, odkąd pojawiło się jako alternatywa wobec handlu wymiennego. Istnieją jednak podstawowe zasady, które decydują o tym, co może i powinno być uznane za pieniądz w danej gospodarce. Nie możemy używać mango jako formy pieniądza, chociaż byłoby fajnie. Brakuje mu pewnych podstawowych elementów, które są niezbędne do określenia wartości aktywów. Metale szlachetne, takie jak złoto i srebro, spełniają te kryteria. Współczesne waluty zostały dopasowane do tego modelu i dzięki temu utrzymują swoją wartość. 

1. Wymiana.

Drewno, pszenica, skóry zwierząt, sól czy piwo – wszystko to ma ograniczoną wartość ze względu nie tylko na sposoby, ale i łatwość/trudnośc produkcji lub pozyskania. Nie wymienilibyśmy pszenicy na drewno, gdybyśmy mieli całe pole obsadzone pszenicą. Jeśli każdy może sobie uprawiać pszenicę, to traci ona swoją względną wartość wymiany. Piwo pszeniczne może każdy, kto potrafi i kto ma pszenicę, a sól pozyskują tylko ludzie znad północnego morza i ludzie z południowych gór, czyli ci, którzy mają dostęp do jej złóż. I tak dalej, i tak dalej. I tak też na przykład był czas, że karaibski tytoń albo ziarna kakaowca miały pod tym względem większą wartość w porównaniu z powszechną w Europie pszenicą. 

2. Pieniądze.

Na scenę wkroczyły metale szlachetne. Była to odpowiedź na potrzebę posiadania stabilnej, wartościowej waluty. Nie można ich znaleźć wbijając łopatę we własny ogródek, nie ulegają gniciu, są trwałe w użytkowaniu, łatwiej je transportować w formie monet czy późniejszych banknotów, więc ich względna wartość w wymianie pozostawała stabilna. Waluta papierowa z biegiem lat przyczyniła się do szalonego wręcz wzrostu globalnego handlu, więc władcy na całym świecie zaczęli regulować te waluty, aby utrzymać swoje własne gospodarki. Regulacja ta w dużej mierze dała początek systemowi finansowemu, jaki widzimy dzisiaj.

3. Ważna lekcja - regulacje.

Z tej podróży przez dzieje możemy wyciągnąć pewne wnioski. Po pierwsze, waluta musi być rzadka, aby utrzymać swoją wartość. Musi też być trwała i łatwo zbywalna, aby była optymalnie użyteczna. Powinna być podzielna, aby ułatwić dokonywanie transakcji. Ale najważniejsze jest to, że musi być regulowana przez władze. O wartości waluty decydują również inne czynniki takie jak możliwość jej podrobienia.

Cechy kryptowaluty na przykładzie Bitcoina

  • Bitcoin jest ograniczony ilościowo. Na świecie… cóż, kiedykolwiek na świecie, będzie istnieć tylko 21 milionów Bitcoinów. Dzięki temu zachowuje on swoją względną wartość podobnie jak złoto – ono też nie powstaje z powietrza. Gdy górnicy odblokują, czyli wykopią tę liczbę Bitcoinów, to „złoże” zostanie wyczerpane.
  • Bitcoin jest ograniczony z natury, podczas gdy tradycyjne waluty są produkowane okresowo przez rząd. Oznacza to, że Bitcoin ma zwiększoną rzadkość i wysoką wartość. Poza tym pieniądze można dodrukować, a ilośc Bitcoina, jak wiemy z punktu powyżej, jest stała.
  • Bitcoin omija inflację. Część tej okresowej „produkcji waluty” idzie na przykład na rekompensatę za zniszczone banknoty i czyni je bezużytecznymi. Bitcoin nie napotyka tego problemu, bo nie przejawia się w formie fizycznej.
  • Bitcoin działa na zdecentralizowanym systemie księgi głównej, który jest sprawdzany pod kątem dokładności wiele razy na każdym, indywidualnym szczeblu. Oznacza to, że transakcja zostanie zatwierdzona tylko wtedy, gdy wszystkie systemy w sieci zatwierdzą ją zgodnie z własnymi zapisami. To tak, jakby każdy z posiadaczy był księgowym i ciągle sprawdzał system. Za chwilę wszystko opiszemy.
  • Bitcoin dzieli się aż na 1.000.000 części – to ułatwia wymianę jeszcze bardziej w porównaniu do złotówki, euro czy dolara dzielących się na 100 części. W chwili pisania tego artkułu, 24 sierpnia 2021 roku, kurs 1 Bitcoina to 193 635,12 zł – całkiem sporo, więc 1 Bitcoin to duża jednostka podziału.

Podsumujmy: dlaczego Bitcoin jest coś wart?

Bo funkcjonuje jako magazyn wartości i jednostka wymiany oraz ma sześć kluczowych atrybutów dobrej waluty.

  1. Rzadkość (nie można stworzyć go więcej), 
  2. Podzielność (dzieli się aż na milion części), 
  3. Użyteczność (można nim płacić sobie nawzajem),
  4. Możliwość transportu (jest cyfrowy), 
  5. Trwałość (nie ma formy fizycznej, właściwie połączone z tym, co w punkcie 5.), 
  6. Niska możliwość podrobienia (zabezpieczenia).

Brakuje mu jednak nadal powszechnej akceptowalności, ale ta jest coraz większa (czy raczej: powszechniejsza). 

LoRa i LoRaWAN - szybkie, proste omówienie

A dla niektórych tylko odświeżenie informacji. LoRa (skrót od ang. Long Range) to protokół i system komunikacji bezprzewodowej obsługujący sieć LPWAN. Główne cechy tej sieci to mała moc, ale duży zasięg – stąd nazwa LPWA lub LPWAN (z ang. Low Power, Wide Area Network- mała moc, szeroki obszar). Omawiamy standard sieci LPWAN, czyli LoRaWAN lub LoRA, działa w paśmie publicznym 868MHz. Przepływność sieci określa się na przedział 0,3 kb/s – 50 kb/s. Dla porównania w 2004 roku w Polsce abonament 128kb/s kupowało się za ok. 60 zł, dziś taniej możemy mieć światłowód o prędkości 1Gb/s (ok. 1000Mb/s). To dostatecznie dowodzi, że nowe zawrotne prędkości przy LoRaWAN nie są sprawą priorytetową i nie służy do wymiany obrazów czy tym bardziej plików video. 

Rozwiązania z siecią LoRA zyskują na popularności w przypadku oddalonych od siebie urządzeń na obszarach wiejskich,  w inteligentnym rolnictwie, inteligentnych miastach, przemysłowym, inteligentnym środowisku (rozwiązania z kategorii Przemysł 4.0) , inteligentnych domach i budynkach, inteligentnych usługach komunalnych i pomiarach oraz inteligentnym łańcuchu dostaw i logistyce. Wszystko to zapewnia bezpieczne, energooszczędne, radiowe połączenie dalekiego zasięgu. 

Blockchain - co to jest? Szybkie omówienie

Blockchain to kolekcja bloków, czyli łańcuch (chain) bloków – jak mówi sama nazwa. Przechowuje informacje. To rozproszony system danych, które są jawne, ale bardzo trudne do zmiany. Każdy nieedytowalny blok danych przechowuje jakieś dane. Ma własny hash oraz hash poprzedniego bloku. Przykładowo 1 blok bitcoina przechowuje informacje o:

  • transakcji,
  • wysyłającym, 
  • otrzymującym,
  • wartości transakcji.

Hash identyfikuje ten blok. Jest unikalny jak odcisk palca. „Narastające” w trakcie krążenia waluty hashe, bo jak wiemy, każdy blok oprócz hasha posiada hash poprzedniego bloku, stanowią o wartości kryptowaluty. Można powiedzieć, że „nie posiadamy jej” tak, jak na przykład posiadamy banknoty konkretnej wartości w portfelu, ale o wartości bloku stanowi jego historia. Jeśli coś zmieni się w bloku danych, to zmieni się również hash – jego unikalny identyfikator. 

Hash: 5g84
Poprzedni hash: 0000
Hash: j9kA
Poprzedni hash: 5g84
Hash: vM03
Poprzedni hash: j9kA

Hash poprzedniego bloku w łańcuchu jest potrzebny do stworzenia łańcucha blockchain, a także do zapewnienia bezpieczeństwa. Bez zapisu historii bloku nie będzie łańcucha bloków. To jest taki łańcuch informacji o każdej, wcześniejszej formie „bloku”. Załóżmy, że ktoś zechce coś pomieszać w drugim, zielonym bloku. Zmieni się jego hash j9kA:

Hash: BBr9

To spowoduje unieważnienie niebieskiego bloku, bo nie będzie on przechowywał poprawnego hasha zielonego bloku.

Hash: BBr9
Poprzedni hash: 5g84
Hash: vM03
Poprzedni hash: j9kA (ŹLE!)

Oto zabezpieczenie tworzone przez hashe. Jeżeli popsujesz jakieś ogniwo łańcucha po drodze, to dalej będzie on powstawał w sposób niepoprawny. Sęk w tym, że to nie wystarczy. Coraz szybsze komputery potrafią wygenerować tysiące albo setki tysięcy hashy na sekundę, szybko przeliczyć hashe dla pozostałych bloków i stworzą prawidłowy łańcuch.

Kryptowaluty: trzy dowody

Kryptowaluty są walutą zdecentralizowaną i nie podlegają żadnej ingerencji ze strony rządu. Cały system ich funkcjonowania wykorzystuje technologię blockchain. Ale aby umowa mogła obowiązywać, wszystkie strony muszą respektować jej warunki. Istnieją więc różne sposoby uwierzytelniania. Przypominają one dowody w kryptografii, gdzie jedna strona udowadnia drugiej, że zna wartość x i nie ma żadnych innych informacji poza faktem, że zna wartość x.

Dowód 1. Proof of Work

Dowód pracy (z ang. proof of work) to system, który wymaga niemałego, ale możliwego do wykonania wysiłku w celu powstrzymania niepoważnego lub złośliwego wykorzystania mocy obliczeniowej takiego jak wysyłanie spamu lub przeprowadzanie ataków hakerskich typu denial of service (DoS). Jest niezbędny dla utrzymania bezpieczeństwa zapobiegającego oszustwom. Opiera się na zaufaniu oraz zwiększaniu trudności zmiany danych wraz z upływem czasu. W świecie kryptowalut polega to na tym, że niezależni procesorzy danych, czyli użytkownicy-górnicy, nie mogą kłamać na temat transakcji.

To dodatkowe zabezpieczenie oprócz opisanego powyżej poprzez trzy kolorowe bloki. Przetłumaczmy proof of work jako poświadczanie zlecenia. Jest to mechanizm spowalniający tworzenie bloków do łańcucha. W przypadku popularnego Bitcoina potrzeba 10 minut do przeliczenia wymaganego poświadczenia oraz dodania nowego bloku do łańcucha. Dlaczego 10 minut, a nie na przykład 5 albo 20? To kompromis wybrany przez twórcę, Satoshiego Nakamoto (lub grupę twórców, gdyż tożsamość Satoshi Nakamoto owiana jest tajemnicą i narastają wokół niej kolejne legendy) pomiędzy czasem propagacji nowych bloków w dużych sieciach a ilością pracy zmarnowanej z powodu rozpadu łańcucha. 

Jeszcze jeden sposób zabezpieczenia blockchain to zabezpieczenie poprzez rozproszenie. Zamiast korzystać ze scentralizowanego punktu zarządzania łańcuchem, używa się sieci peer-to-peer (P2P) – to sieć, w której każde urządzenie jest równe w hierarchii. Nie ma tu administratora centralnego, wszyscy mają „takie same prawa”. Kiedy ktoś dołączy do sieci, dostaje kopię łańcucha bloków.

Przykład proof of work w blockchainie

Taki węzeł nazywa się konsensusem (z ang. consensus). Może być używany do weryfikacji, czy wszystko jest w porządku z łańcuchem. Ale co w przypadku, gdy ktoś stworzy nowy blok, który zostanie wysłany do wszystkich użytkowników sieci? 

Przykład proof of work w blockchainie

Każdy użytkownik będzie poświadczał blok w celu weryfikacji, czy nikt go nie zmanipulował. Jeżeli wszystko jest okej, to każdy doda ten blok do własnego łańcucha blockchain. Każda strona poświadczyła, że została wykonana praca obliczeniowa. Wszystko jest jednolite, nie ma zjawiska nazywanego fork lub split – rozdzielenia. 

Przykład proof of work w blockchainie

Blockchain fork

Fork, czyli widelec albo widełki. Rozdzielenie. To zdarzenie w rozwoju łańcucha, które polega na duplikacji głównego łańcucha bloków wraz ze zmianami w protokole. Powstaje odgałęzienie bez zmian łańcucha głównego. Oznacza to, że od teraz łańcuch rozchodzi się na dwie ścieżki, które mogą funkcjonować bez kolizji. Przyczyny są różne –  najczęściej to brak porozumienia stron w systemie, kwestie związane z bezpieczeństwem, naprawa skutków błędów w łańcuchu lub odwrócenie skutków ataków hakerskich. Przykład to kryptowaluta Bitcoin Cash (BCH) – do 1 sierpnia 2017 roku łańcuchy Bitcoin (BTC) i Bitcoin Cash (BCH) były identyczne, czyli wszyscy użytkownicy sieci posiadali tyle samo BTC, co BCh. 

logo Bitcoin i Bitcoin Cash
Powstanie Bitcoin (BTC) i Bitcoin Cash (BCH) to efekt rozłamu łańcucha.
To nie jest to samo - to dwie różne kryptowaluty.

Jeżeli oszust zmanipuluje wszystkie bloki w łańcuchu, stworzy fałszywe poświadczenie dla wszystkich bloków oraz przejmie kontrolę nad ponad 50% sieci P2P (zasada 51%), to oszustwo się powiedzie. Uznaje się to za praktycznie niemożliwe do wykonania – blockchainy stale ewoluują. Używane są na przykład proste programy wewnętrzne w łańcuchach, tzw. inteligentne kontrakty (z ang. smart contracts), które automatycznie wymieniają kryptowalutę na określonych warunkach. Tematu hakowania portfelu jednak nie będziemy zgłębiać, a zainteresowanych – oczywiście zainteresowanych teorią – odsyłamy w odmęty Internetu, bo materiałów nie brakuje.

Dowód 2. Proof of Coverage (w sieci The People's Network)

Zbliżamy się do tematu boomu na wynalazek firmy Helium, czyli sieć nazwaną The People’s Network. Ramowe omówienie Bitcoina i blockchainów lepiej przygotuje nas na porcję wiedzy o Proof-of-Coverage. Jest to unikalny algorytm pracy, który wykorzystuje fale radiowe do sprawdzenia, czy hotspoty – otwarte punkty dostępu zapewniające połączenie z internetem – zapewniają legalny zasięg sieci bezprzewodowej. Co nam z takiego potwierdzenia? Nasze hotspoty zbudowane dzięki posiadanym modułom mogą zarabiać walutę HNT weryfikując transakcje sieciowe w obrębie tej sieci dodając nowe bloki do blockchaina i wykonując inne zadania.

Poniżej fragment mapy z zasięgiem sieci w okolicy miejscowości Syców w woj. dolnośląskim. Trzy zielone hexy oznaczają, że gdzieś na tym terenie istnieją trzy hotspoty. Blockchain Helium wykorzystuje nowatorski algorytm pracy o nazwie „Proof of Coverage” (PoC) w celu weryfikacji, czy hotspoty rzeczywiście znajdują się w tym miejscu. Innymi słowy PoC stara się na bieżąco weryfikować, czy hotspoty uczciwie przedstawiają swoją lokalizację i zasięg sieci, którą tworzą z tej lokalizacji.

Fragment Sycowa na mapie zasięgu sieci Helium The People's Network

Posiadacze modułów starają się zwykle o umieszczenie hotspotu jak najwyżej, przeniesienie go na wyższe piętro lub umieszczenie go na zewnątrz. Wpływ na zasięg mają materiały budowlane, ramy okienne oraz zastosowanie szkła w fasadach budynków. Czynników jest wiele. Jeżeli widzimy informację „hotspot relayed” (z ang. hotspot przekazany), oznacza to, że hotspot nie jest bezpośrednio podłączony do sieci i korzysta z innego hotspotu w sieci. To negatywnie wpływa na wydobycie i zarobki. Potrzebna jest zwykle modyfikacja na portach routera, ale to już serwisowe technikalia. 

Proof of Coverage Challenge

Dlaczego wybór padł na Proof of Coverage? Sieć The People’s Network jest siecią bezprzewodową, która odnosi sukces w oparciu o ilość niezawodnego zasięgu, jaki jest w stanie stworzyć dla użytkowników rozmieszczających w niej podłączone urządzenia. Założenie jest takie, że każda osoba w zasięgu powinna sobie z niej swobodnie korzystać. W związku z tym wymagało to stworzenia specjalnego algorytmu pracy właśnie dla takiego rodzjau sieci. Proof-of-Coverage wykorzystuje unikalne, niepodważalne właściwości częstotliwości radiowych (RF) do tworzenia dowodów, które są istotne dla sieci Helium i jej uczestników. W szczególności PoC opiera się na następujących właściwościach:

  • fale radiowe mają ograniczoną fizyczną propagację (rozprzestrzenianie), a zatem i odległość,
  • siła odbieranego sygnału jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości od nadajnika,
  • fala radiowa rozchodzi się praktycznie bez opóźnień.

Wykorzystując te właściwości blockchain nieustannie przesłuchuje hotspoty za pomocą mechanizmu znanego jako „PoC Challenge” – to takie wyzwanie dla uzyskania dowodu, że wszystko gra.

Skalowanie nagród PoC, czyli jak się konkretnie zarabia

Rodzaj nagrody jest dzielony pomiędzy hotspoty, które miały wpływ na daną pulę nagród. Na przykład jeśli hotspot został wyzwany podczas danego odcinka czasu (epoki), będzie on uprawniony do 5.31% części nagród, które trafiają do nadajników PoC. Praktycznym sposobem myślenia o tym jest to, że Hotspot może zarobić „jednostkę nagrody” za powodzenie w wyzwaniu. Jeżeli pięć dodatkowych hotspotów wykonało zadanie podczas tej epoki i każdy z nich zdobył „jednostkę nagrody”, wtedy każdy Hotspot otrzymuje 1/6 z 5.31% nagród w tej epoce.

Blockchain Helium nagradza Hotspoty za zapewnienie zasięgu sieci bezprzewodowej i weryfikację sieci Helium. Hotspoty są wynagradzane w tokenach Helium, $HNT. Nie ma dokładnego wzoru na obliczenie, ile HNT zarobimy w danym okresie, ale istnieją pewne koncepcje, elementy projektu i zasady, o których należy pamiętać, a które pomogą lepiej wyjaśnić, ile możemy zarobić i dlaczego. Co epokę aktualna grupa konsensusu wydobywa około 30 bloków na blockchainie. W każdym bloku hotspoty wykonują różne rodzaje pracy i są nagradzane zgodnie z podziałem:

  • Challenger – nagroda dla każdego hotspotu, który stworzy ważne wyzwanie PoC i przekaże jego dowód do blockchaina.
  • Challengee – nagroda dla każdego hotspotu, który prześle pakiet PoC po tym, jak został namierzony przez Challengera.
  • Witness – nagroda dla każdego hotspotu,który jest świadkiem emitowanego pakietu beacon w ramach wyzwania PoC.
  • Consensus Group – nagroda podzielona równo pomiędzy walidatotorów (z ang. Validators, potwierdzający), którzy są częścią wychodzącej grupy konsensusowej odpowiedzialnej za wydobywanie bloków.
  • Security – osobna grupa. Nagrody przyznawane Helium, Inc i innym inwestorom sieciowym posiadającym tokeny bezpieczeństwa.
  • Network Data Transfer – transfer danych w sieci. Nagroda dla każdego hotspotu, który przekazuje dane z czujników LongFi dla czujników w sieci w danej epoce.

Trzy role hotspotu w The People's Network

  • Challenger, czyli rzucający wyzwanie. Hotspot, który konstruuje i rzuca wyzwanie POC Challenge. Hotspoty rzucają wyzwania okresowo co określoną liczbę bloków danych, aby sieć mogła być wciąż ulepszana.
  • Transmitter (Challengee), czyli nadawca, któremu rzucane jest wyzwanie. Jest odpowiedzialny za nadawanie, czyli beaconing – od ang. beacon, nadajnik. Nadawane pakiety są obserwowane przez obszarowo bliskie hotspoty.
  • Witness, czyli świadek. To hotspoty, które są blisko zbliżone do Transmittera i informują o istnieniu pakietu wyzwań po jego przesłaniu.

Hotspoty mogą obecnie przesyłać dowód wyzwania mniej więcej raz na 300 bloków. Robią to niezawodnie, aby zarobić część nagród w walucie HNT przyznawanych wyzwaniom. Wyzywający najpierw generuje parę kluczy, która ma być użyta w wyzwaniu. Skrót klucza publicznego i skrót klucza prywatnego są przesyłane wraz z aktualnym skrótem bloku jako żądanie wyzwania. Jeśli żądanie jest ważne i zostanie zaakceptowane przez blockchain, hash bloku, w którym pojawia się pokwitowanie, jest łączony z hashem klucza publicznego i tożsamością challengera w celu wygenerowania weryfikowalnego dowodu. Jednolita liczba losowa wygenerowana za pomocą tego dowodu jest następnie używana do wyboru celu spośród wszystkich Hotspotów w Sieci.

Dość skomplikowane, prawda? Po utworzeniu pakietu wyzwań jest on dostarczany do transmittera poprzez sieć The People’s Network. Cel otrzymuje pakiet wyzwań, odszyfrowuje najbardziej zewnętrzną warstwę przy użyciu swojego klucza prywatnego i klucza publicznego dla tego wyzwania i natychmiast przesyła wynikowy pakiet do sieci. Dowolna liczba położonych w pobliżu geograficznych hotspotów „usłyszy to” i zostanie świadkiem pakietu.

Dowód 3. Proof of Stake

Proof of Stake wykorzystuje wybór, w którym jeden węzeł jest wybierany losowo do sprawdzenia poprawności następnego bloku. Różnica w terminologii: PoS nie ma górników, ale zamiast tego ma „walidatorów” i nie pozwala ludziom bloków „kopać”, a raczej je „wykuwać” (z ang. mint, forge). Walidatory nie są jednak wybierane całkowicie losowo, ponieważ taki węzeł musi wpłacić pewną ilość monet do sieci jako stawkę. To rodzaj depozytu zabezpieczającego. Wielkość stawki określa szanse walidatora na to, że zostanie wybrany do wykucia następnego bloku. Teraz sieć przypomina stół pokerowy, tyle że nie ma tu ryzyka – zaraz wyjaśnimy. 

Przykład działania proof of stake w blockchainie

A wpłaca do sieci 100 dolarów, a B 10 dolarów. A ma teraz 10 razy większą szansę na to, że wykuje nowy blok. Wydaje się to niesprawiedliwe, ponieważ faworyzuje bogatszych, ale w rzeczywistości jest bardziej sprawiedliwe niż PoW – tam bogaci mogą korzystać z tego, że cena za sprzęt do kopania i energia elektryczna nie rosną liniowo, bo im więcej sprzętu dosłownie „nakupują” (przypomina to całe labirynty kalkulatorów), tym lepsze uzyskają wyniki. W PoS natomiast węzeł sprawdzający otrzymuje nagrody związane z każdą transakcją, a możemy im ufać, bo gdy zatwierdzą oszukańcze transakcje, to stracą część swojej stawki. Dopóki stawka jest wyższa niż to, co walidator dostaje z opłat transakcyjnych, dopóty będzie prawidłowo wykonywał swoją pracę – w innym wypadku straci. Jeśli węzeł przestanie być walidatorem, jego stawka plus wszystkie opłaty transakcyjne, które dostał zostaną po pewnym czasie zwolnione. Trzyma się je zablokowane na tyle długo, aby sprawdzić, że żadne z bloków po drodze nie były oszustwem. Proof of Stake to zatem wydobywanie nowych bloków przy znacznie mniejszym zużyciu energii, jest bardziej zdecentralizowany i zapobiega tworzeniu się tzw. mining pools – grup osób, którzy łączą się w zespoły zwiększając szanse na wydobycie swojego bloku. Istnieje tutaj również ryzyko zasady 51% omówione już przy Proof of Work, bo grupa, która uzyskałaby 51 % mocy hashowania, mogłaby skutecznie kontrolować blockchain.

Kryptowaluty - krótkie podsumowanie dowodów

  • Proof of Work – im więcej kopiesz i dostarczasz mocy obliczeniowej, tym więcej dostajesz.
  • Proof of Coverage – im więcej obszaru pokrywasz siecią, tym więcej dostajesz.
  • Proof of Stake – im więcej trzymasz waluty, tym więcej dostajesz.

Jak hotspoty zdobywają tokeny?
Jak zarabiać na The People's Network?

Co tu trzeba robić, żeby zbierać pieniądze? Nie za wiele. Kiedy nasz hotspot jest już w pełni wdrożony i zsynchronizowany z blockchainem Helium, to jako właściciele nie musimy robić nic więcej, aby zarabiać $HNT. Hotspot będzie wykonywał wszystkie czynności samodzielnie podczas pracy. Innym ważnym wnioskiem jest to, że kiedy czas bloków ulega spowolnieniu, a produkcja HNT jest zmniejszona, to każdy uczestnik sieci – świadkowie, challengerzy i cała grupa opisana wyżej – są dotknięci w równym stopniu w wyjątkiem Consensus Group. Efektywna stawka HNT może w danym okresie czasu spadać, ale nie jesteśmy wówczas jedyną osobą zarabiającą mniej i jest to zamierzone działanie.

Więcej informacji można znaleźć tutaj

Informacje o konkretnych czasach epoki, zasięg, kluczowe statystyki bloków oraz generalne parametry sieci znajdują się na witrynie https://explorer.helium.com/

 

Fragment mapy zasięgu sieci Helium The People's Network
Nagrody widoczne w lewej rozwijanej kolumnie. Źródło: https://explorer.helium.com/

Inicjatywa szczytna, zasięg się zwiększa, technologia fascynująca. Sposób uzyskiwania kryptowaluty dzięki tworzeniu punktów dostępu do sieci The People’s Network napawa nadzieją, że światowe zasoby elektroniki takiej jak karty graficzne czy procesory nie będą znikać tak szybko. Scientific American w kolumnie poświęconej nowoczesnym technologiom o tym, że cryptojacking, czyli zaszywanie programu na urządzeniu w celu kopania kryptowaluty, może zarazić Internet of Things cyberzagrożeniową zgnilizną, pisał już w lipcu 2018 roku. Pomysłowe Dobromiry nie śpią. Kupujący komputery domowe do gier być może na jakiś czas odetchną od kopaczy. Na razie trwa szał na zakupy modułów LoRaWAN. 

Podziel się:

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Oskar Pacelt

Oskar Pacelt

Fan dobrej literatury i muzyki. Wierzy, że udany tekst jest jak list wysłany w przyszłość. W życiu najbardziej interesuje go prawda, pozostałych zainteresowań zliczyć nie sposób. Kocha pływać.

Zobacz więcej:

6 odpowiedzi

  1. Ciekawy artykuł, choć do końca nie rozumiem od czego zależą „zarobki” w Helium. Od samego uczestnictwa (posiadania hotspota, który będzie się komunikował z innymi węzłami), czy od liczby urządzeń IoT korzystających z sieci na danym terenie? Albo nieco przerabiając pytanie – czy jest sens stawiać hotspota gdzieś za miastem (przy założeniu, że mamy tam kablowy internet)?

    I na koniec – w tekście jest zbyt daleko idące uproszczenie. Fizyczny dodruk pieniędzy w celu wymiany zniszczonych banknotów nie ma wpływu na inflację (albo ma mały). Dużo większy wpływ ma kreacja w postaci np. tanich kredytów lub bezpośrednich transferów pod płaszczem programów socjalnych.

    1. Hotspoty zarabiają poprzez zapewnianie i potwierdzanie zasięgu sieci zapewnianego przez inne hotspoty. Obejmuje to wysyłanie wyzwań – owe Proof of Challenge opisane w artykule, jak i potwierdzanie zasięgu innych hotspotów w zasięgu. Najlepiej mieć co najmniej jeden hotspot w zasięgu radiowym, aby móc uczestniczyć w wyzwaniach i zdobywać wyższe stawki HNT. Jeśli zarządzasz jedynym hotspotem w okolicy, to możesz zarobić HNT *jeśli* jakieś urządzenie korzysta z Twojego hotspota i inicjuje wyzwania. Jeśli hotspoty są zbyt blisko siebie – jak podaje oficjalna witryna ten dystans to oddalenie o mniej niż 300 metrów – to nie będą się kwalifikowały do „wyzywania się nawzajem” w ramach PoC. Ogólny udział w całej ekonomii będzie również podzielony, ponieważ faktycznie otrzymywane nagrody są oparte o gęstość pokrycia zasięgiem. Dowód nagradza więc dobry, szeroki zasięg. W drugą stronę: nie ma hard capu na ilość hotspotów np. w miastach, a twórcy wręcz wspierają pomysł ich licznego zakładania, bo prawdopodobnie pozytywnie wpłynie to na rozpowszechnienie całej inicjatywy. Co do drugiej części – to prawda. Nie chcieliśmy się wgłębiać w grząski temat polityki finansowej, również z uwagi na sieć pojęć nieskończenie bardziej rozbudowaną niż coraz szersza sieć The People’s Network 🙂

  2. Szanowny Autor mógłby się powstrzymać od opisu czym jest pieniądz bo popisał głupoty.
    Po pierwsze pieniądz to symbol długu i istniał na długo przed powszechnym wykorzystaniem metali. Polecam historyczny cykl publikacji na ten temat https://mowiawieki.pl/index.php?page=page&id=67
    Po drugie, podobnie jak dług, pieniądz nigdy nie był rzadki. Nie jest tym bardziej rzadki obecnie gdy każdy bank, w tym bank centralny może go tworzyć naciskając klawisze w komputerze (https://www.bankofengland.co.uk/-/media/boe/files/quarterly-bulletin/2014/money-in-the-modern-economy-an-introduction.pdf).
    Po trzecie, „wartość pieniądza” to tylko jego funkcja jednostka miary, tak jak metr czy kilogram. Państwo ją ustala na takim poziomie jak chce i może ją potem zmienić (w Polsce mieliśmy taką dewaluację). A kurs walutowy czyli wartość jednego pieniądza wyrażona w innym zależy od wielu czynników, jest istotny o tyle o ile się zmienia a to zależy przede wszystkim od zmiany PKB.
    Po czwarte, bank centralny jako najważniejszy emitent waluty, jest w stanie kontrolować jej stabilność (choć nie całkowicie).
    Po piąte, z danej waluty korzystamy, bo musimy w niej płacić podatki oraz dlatego, że państwo gwarantuje jej płynność i akceptowalność. Bitcoin tych warunków nie spełnia.
    I po szóste, ilość pieniądza w obiegu musi rosnąć proporcjonalnie do wzrostu gospodarczego. Inaczej dany kraj popadnie w recesję.
    Więc podstawowe cechy bitcoina powoduje, że nigdy nie będzie on prawdziwą walutą.
    Natomiast pozostała część artykułu jest bardzo fajna.

  3. Jeżeli dobrze rozumiem zdanie „walidatory nie są jednak wybierane całkowicie losowo, ponieważ taki węzeł musi wpłacić pewną ilość monet do sieci jako stawkę. To rodzaj depozytu zabezpieczającego. Wielkość stawki określa szanse walidatora na to, że zostanie wybrany do wykucia następnego bloku.” (te pierwsze monety pewnie trzeba kupić za prawdziwe dolary, albo już działające na rynku crypto) To nie można zbudować działającego węzła/nadajnika/bramki zanim nie wpłaci się depozytu, a jeżeli tak, to jest to typowa piramida, zaliczki zostaną „przejedzone” przez organizatora zamieszania, a jak skończy się dopływ nowych „naiwnych” cały interes się zawali 🙁
    Poza tym LoRa ma ograniczenia co do dopuszczalnego czasu zajętości kanału, wprowadzanie do sieci dodatkowych pakietów na utrzymanie sieci Helium zmniejsza pozostały czas dla rozwiązań IoT, więc projekt nie wspiera a ogranicza rozwój IoT (w zakresie dostępnego pasma transmisyjnego)

  4. Czy to jest legane w Polsce? Teoretycznie nadawać możemy tylko urządzeniami posiadającymi ważną w Polsce homologację. To jest podstawowa kwestia bo kara może być znacznie większa niż zyski.
    Co do samej sieci, jeden hotspot generuje ok 4GB danych w miesiącu. To jest dość spory ruch jak na sieć lora.
    Pytanie też czy nagroda za pokrycie terenu będzie cały czas taka sama. Czy jeśli za rok będzie 2x więcej urządzeń w kraju to pula wynagrodzeń będzie taka sama czy 2x większa? Pamiętać też należy że halving co 2 lata ogranicza zyski.
    Koszt samej koparki też dość wysoki, ok 2.5-3k PLN. To samo możnaby obsłużyć raspberry pi + moduł lora za 4x mniejszą sumę.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.