Come funziona il Mining

Come gli hotspot guadagnano HNT?

Attualmente la blockchanin di Helium ogni 30 minuti (1 epoca) redistribuisce sulla rete 1736,1111 HNT premiando maggiormente gli hotspot più "meritevoli".

Non esiste una formula esatta per prevedere con certezza quanto un hotspot guadagnerà in un certo periodo. Però alcune regole che guidano la rete helium possono darci comunque un'idea di quello che ci possiamo aspettare. L'obiettivo di questo articolo è quello di dare un panoramica su come funziona il meccanismo di mining di Helium a livello teorico, poi analizzeremo un hotspot reale per vedere nella pratica come vengono assegnati gli HNT.

La blockchain di Helium ricompensa gli hotspot quando:

Forniscono un accesso ad internet a dispositivi IoT nei paraggi che si collegano all'hotspot tramite la sua antenna radio.
Partecipano in attività di PoC (Proof Of Coverage) che hanno l'obiettivo di testare la robustezza della rete.

Nella tabella seguente riportiamo come vengono redistribuiti nel dettaglio i 1736,1111 HNT ogni 30 minuti:

(*) Nel capitolo "HNT redistribuiti per Network Data Transfer" sarà spiegato il motivo per cui questa fetta di HNT è variabile.

Gli hotspot sono eleggibili per poter essere ricompensati per le seguenti attività:

PoC Challenger
PoC Challengeees
Witnesses

L'attività più remunerativa è quella relativa al Witnesses, per questo insistiamo molto nel dire che è fondamentale un buon posizionamento dell'antenna

HNT redistribuiti per Network Data Transfer

Le aziende che vogliono utilizzare la rete Helium per dare accesso ad internet ai loro dispositivi IoT (tracker gps, sensori, etc) ovviamente devono pagare per il servizio. E lo fanno utilizzando un token dedicato a questo scopo che si chiama DC (Data Credit).

Si possono ottenere DC solamente convertendo HNT in DC e questa operazione è irreversibile. Ci sono motivazioni economiche di supporto a questo meccanismo che garantiscono la stabilità del sistema nel tempo. Per maggiori approfondimenti si consiglia la lettura di questo articolo: New Models for Utility Tokens.

I DC vengono consumati quando i dispositivi dell'azienda accedono alla rete helium e la quantità di DC consumati è in proporzione alla quantità di dati inviati/ricevuti dai dispositivi. Ogni 24 byte inviati/ricevuti costano 1 DC= $ 0,00001.

Gli HNT forniti come ricompensa a hotspot che permettono a dispositivi IoT di navigare è pari al valore in HNT dei DC consumati per permettere la comunicazione.

Vediamo un esempio concreto per fissare le idee:

Azienda X acquista 10 DC per permettere ad suo tracker gps di comunicare la sua posizione ogni 10 minuti. Supponiamo che l'informazione da inviare sia esattamente pari a 24 byte = 1 DC.
Il tracker gps passa vicino ad un hotspot che permette al dispositivo di inviare la propria posizione al server della azienda X.
L'hotspot che ha permesso questa comunicazione viene ricompensato in HNT con una somma pari a quella degli HNT consumati. Quindi in questo caso riceve 0,00001 $ in HNT.

Come visto nel capitolo precedente, in ogni epoca (ogni 30 minuti), possono essere redistribuiti fino a massimo di 607,6389 HNT. Perciò vediamo come funziona questo meccanismo in due casi:

DC consumati nell'epoca sono meno del 35% ( < 607,6389)
- Supponiamo che
  - in un epoca siano stati consumati 2'00'000 DC all'interno della rete per permettere il transito di dati sulla rete.
  - 2 $/HNT
- In questa epoca sono stati consumati 2'00'000 DC, ovvero 10 HNT. Infatti:
  (2'000'000 DC * 0,00001 $/DC) / 2$/HNT = 10 HNT
- Questi 10 HNT vengono divisi in modo proporzionale fra tutti gli hotspot che hanno consumato i DC
- I rimanenti 607,6389 - 10 = 597,6389 HNT saranno redistribuiti fra tutti gli hotspot che hanno partecipato come Challenger, Challengess o Wittness.

DC consumati sono più del 35% ( >= 607,6389)
- Supponiamo che
  - in un epoca siano stati consumati 500'00'000 DC all'interno della rete per permettere il transito di dati sulla rete.
  - 2 $/HNT
- In questa epoca sono stati consumati 500'00'000 DC, ovvero HNT. Infatti:
  (500'000'000 DC * 0,00001 $/DC) / 2$/HNT = 2500 HNT
- Questi 2500 HNT sono più del 35% (607,6389), perciò tutti gli hotspot che hanno permesso l'invio di dati attraverso la rete si divideranno il 35%.

Rewards relativi al PoC più nel dettaglio

Le sfide PoC (Proof of Coverage): Challenger, Challengees e Witnesses sono "esercizi" per gli hotspot che hanno lo scopo di dimostrare la loro utilità per la rete. Vediamo adesso più nel dettaglio come viene ridistribuita la fetta di HNT relativa alle attività di PoC all'interno di un'epoca (ogni 30 minuti).

Una PoC challenge (sfida PoC) è struttura in questo modo:

In modo casuale viene scelto un hotspot all'interno della rete che prende il ruolo di Challenger ("sfidante") per la PoC corrente il cui compito è quello di inviare una "sfida "ad un altro hotspot scelto casualmente che prende il nome di Challengee ("sfidato")
Il Challengee ha il compito di trasmettere un pacchetto di dati tramite la sua antenna che prende il nome di beacon.
Gli hotspot in prossimità geografica al Challengee che con le loro antenne intercettano il beacon inviato prendono il nome di Witnesses ("testimoni")
Tutte queste attività vengono registrate, validate ricompensate dalla blockchain.

Questo meccanismo prova che:

Hotspot Challenger: ha accesso alla blockchain helium.
Hotspot Challengee: ha accesso alla blockchain helium ed è in grado di trasmettere dei dati tramite la propria antenna
Hotspot Witnesses: ha accesso alla blockchain helium ed è in grado di ricevere dati tramite la propria antenna.

A ciascuno di questi hotspot saranno assegnati degli HNT di ricompensa, presi dalla fetta di HNT dedicati alle attività di PoC, ma la domanda è: quanto valore ha effettivamente fornito ciascun hotspot? Per incentivare la distribuzione omogenea dei dispositivi sul territorio Helium ha messo in piedi un complesso algoritmo che assegna agli hotspot un punteggio chiamato "transmit scale" che viene utilizzato come un moltiplicatore per scalare i guadagni degli hotspot che si trovano in aree eccessivamente popolate. Al seguente link: HIP17: Hex density based reward scaling è possibile recuperare informazioni più dettagliate.

Dalla teoria alla pratica

Prendiamo in esame un hotspot scelto a caso all'interno della rete e analizziamo le sue attività su helium explorer. L'hotspot preso in esame è Skinny Hazel Shark.

PoC Challenger

Nella scheda "Activity" quando l'hotspot effettua attività come PoC Challanger si possono vedere le seguenti informazioni:

In questo caso Skinny Hazel Shark ha operato come Challenger e ha "sfidato" Mammoth Sandsome Trout ad emettere un beacon via radio. Più wittnesses valide Mammoth Sandsome Trout riesce a fare e più il nostro hotspot sarà ricompensato.

PoC Challengees

Nella scheda "Activity" quando l'hotspot effettua attività come PoC Challengees si possono vedere le seguenti informazioni:

Witnesses
I punti gialli sulla mappa indicano gli hotspot dei quali Skinny Hazel Shark è stato testimone e in generale più sono e meglio è come spiegato nei paragrafi precedenti, in quanto la fetta di HNT più grande redistribuita fra gli hotspot riguarda le attività di Wittness. Nella scheda "Activity" quando l'hotspot effettua attività comeWitness si possono vedere le seguenti informazioni:

Network Data Transfer

Nella scheda "Activity" quando l'hotspot permette ad uno o più dispositivi IoT di inviare/ricevere dei dati, si possono vedere le seguenti informazioni:

Riferimenti utili

Statistiche relative alla rete Helium: su questo sito sono pubblicamente disponibile statistiche interessanti relative alla rete helium.
Helium explorer: pagina ufficiale di helium per consultare le attività degli hotspot presenti nella rete e tutto ciò che riguarda la blockchain helium.