Die Blockchain-Technologie könnte als Kommunikationstool für Roboterteams dienen

Neue Forschungsergebnisse des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zeigen, wie die Blockchain-Technologie als Kommunikationstool für ein Roboterteam eingesetzt werden könnte, um Sicherheit vor Täuschung zu bieten. Die Forschung war eine Zusammenarbeit zwischen dem MIT und der Polytechnischen Universität Madrid und wurde in veröffentlicht IEEE-Transaktionen zur Robotik.

Die neue Forschung könnte Auswirkungen auf Multi-Roboter-Systeme selbstfahrender Autos haben, die in bestimmten Städten Waren liefern und Menschen transportieren. 

Blockchain unter Robotern

Im Fall der Roboter kann die Blockchain eine Aufzeichnung aller von den Leitern des Roboterteams ausgegebenen Nachrichten bieten, was es den Folgerobotern ermöglichen würde, Inkonsistenzen im Informationspfad zu erkennen.

Token werden von Roboterführern verwendet, um Bewegungen zu signalisieren und Transaktionen zur Kette hinzuzufügen, und sie würden diese Token verlieren, wenn sie lügen. Das bedeutet, dass das Kommunikationssystem die Anzahl der Lügen begrenzen würde, die ein gehackter Roboter verbreiten könnte. 

Eduardo Castelló ist Marie-Curie-Stipendiat am MIT Media Lab und Hauptautor des Artikels.

„Die Welt der Blockchain birgt über den Diskurs über Kryptowährung hinaus viele Dinge unter der Haube, die neue Wege zum Verständnis von Sicherheitsprotokollen schaffen können“, sagt Castelló.

In der auf Simulationen basierenden Studie speicherte jeder Block Informationen über eine Reihe von Anweisungen von einem führenden Roboter zu seinen Followern. Wenn ein kompromittierter Roboter versucht, den Inhalt eines Blocks zu ändern, ändert er den Block-Hash. Dies bedeutet, dass der geänderte Block nicht mehr mit der Kette verbunden wäre und die Folgeroboter die geänderten Richtungen ignorieren würden. 

Dieses System ermöglicht es den Followern auch, alle Anweisungen der Führungsroboter zu sehen, um zu wissen, wo sie in die Irre geführt wurden. 

Das Blockchain-System

In diesem neuen System erhält jeder Anführer eine feste Anzahl von Token, mit denen er Transaktionen zur Kette hinzufügen kann, wobei für jede Transaktion ein Token erforderlich ist. Wenn die Follower feststellen, dass die Informationen in einem Block falsch sind, verliert der Anführer den Token. Roboter, die keine Token mehr haben, können keine Nachrichten mehr senden. 

„Wir haben uns ein System vorgestellt, in dem Lügen Geld kostet. Wenn den böswilligen Robotern die Token ausgehen, können sie keine Lügen mehr verbreiten. So können Sie die Lügen, denen das System die Roboter aussetzen kann, begrenzen oder einschränken“, sagt Castelló.

Das System wurde getestet, indem mehrere Follow-the-Leader-Situationen simuliert wurden, in denen die Anzahl der bösartigen Roboter entweder bekannt oder unbekannt war. Anführer nutzten die Blockchain, um Anweisungen an Follower-Roboter zu senden, die sich über eine catesianische Ebene bewegten, und böswillige Anführer sendeten falsche Anweisungen oder versuchten, Follower zu blockieren. 

Diese Simulationen zeigten, dass es den Follower-Robotern, auch wenn sie zunächst in die Irre geführt wurden, durch das transaktionsbasierte System gelang, ihr endgültiges Ziel zu erreichen. 

„Da wir wissen, welche Auswirkungen Lügen auf das System haben können und welchen maximalen Schaden ein bösartiger Roboter im System anrichten kann, können wir die maximale Grenze berechnen, wie sehr der Schwarm in die Irre geführt werden kann. Wir könnten also sagen: Wenn man Roboter mit einer bestimmten Akkulaufzeit hat, spielt es keine Rolle, wer das System hackt, denn die Roboter haben genug Akku, um ihr Ziel zu erreichen“, sagt Castelló.

Das Forschungsteam wird nun versuchen, mithilfe transaktionsbasierter Interaktionen neue Sicherheitssysteme für Roboter zu entwickeln, die laut Castelló Vertrauen zwischen Menschen und Maschinen aufbauen könnten.

„Wenn man diese Robotersysteme in eine öffentliche Roboterinfrastruktur umwandelt, setzt man sie böswilligen Akteuren und Ausfällen aus.“ Diese Techniken sind nützlich, um zu validieren, zu prüfen und zu verstehen, dass das System nicht böswillig wird. Selbst wenn bestimmte Mitglieder des Systems gehackt werden, wird dies nicht zum Zusammenbruch der Infrastruktur führen“, sagt er.