Blockchain-Technologie könnte als Kommunikationswerkzeug für Roboter-Teams dienen

Eine neue Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zeigt, wie die Blockchain-Technologie als Kommunikationswerkzeug für ein Team von Robotern eingesetzt werden kann, um Sicherheit gegen Täuschung zu gewährleisten. Die Studie war eine Zusammenarbeit zwischen dem MIT und der Polytechnischen Universität von Madrid und wurde in IEEE Transactions on Robotics veröffentlicht.

Die neue Studie könnte sich auf Multi-Roboter-Systeme von selbstfahrenden Autos auswirken, die Waren liefern und Menschen in bestimmten Städten transportieren.

Blockchain unter Robotern

Im Falle der Roboter kann die Blockchain eine Aufzeichnung aller von den Roboter-Teamleitern ausgegebenen Nachrichten anbieten, was es den Folgerobotern ermöglichen würde, Inkonsistenzen in der Informationskette zu erkennen.

Token werden von den Roboter-Leitern 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, die ein gehackter Roboter verbreiten kann, begrenzen würde.

Eduardo Castelló ist ein Marie-Curie-Stipendiat im MIT Media Lab und der Hauptautor des Papiers.

“Die Welt der Blockchain jenseits der Diskussion über Kryptowährungen hat viele Dinge unter der Haube, die neue Wege zur Erstellung von Sicherheitsprotokollen schaffen können”, sagt Castelló.

In der simulationsbasierten Studie wurden in jedem Block Informationen über eine Reihe von Anweisungen von einem Leiter-Roboter an die Folgeroboter gespeichert. Im Falle eines kompromittierten Roboters, der versucht, den Inhalt eines Blocks zu ändern, würde er den Block-Hash ändern. Das bedeutet, dass der geänderte Block nicht mehr mit der Kette verbunden wäre und die Folgeroboter die geänderten Anweisungen ignorieren würden.

Dieses System ermöglicht es den Folgerobotern auch, alle Anweisungen zu sehen, die von den Leiter-Robotern ausgegeben wurden, um zu wissen, wo sie in die Irre geführt wurden.

Das Blockchain-System

In diesem neuen System erhält jeder Leiter eine feste Anzahl von Token, die er verwenden kann, um Transaktionen zur Kette hinzuzufügen, wobei jede Transaktion ein Token erfordert. Wenn die Folgeroboter feststellen, dass die Informationen in einem Block falsch sind, verliert der Leiter das Token. Roboter, die keine Token mehr haben, können keine Nachrichten mehr senden.

“Wir haben uns ein System vorgestellt, in dem Lügen Geld kosten. Wenn die bösartigen Roboter ihre Token aufgebraucht haben, können sie keine Lügen mehr verbreiten. So können Sie die Lügen, denen die Roboter ausgesetzt sind, begrenzen oder einschränken”, sagt Castelló.

Das System wurde getestet, indem multiple Fälle von “Folge-dem-Leiter”-Situationen simuliert wurden, in denen die Anzahl der bösartigen Roboter entweder bekannt oder unbekannt war. Die Leiter verwendeten die Blockchain, um Anweisungen an die Folgeroboter zu senden, die sich über eine kartesische Ebene bewegten, und bösartige Leiter sendeten falsche Anweisungen oder versuchten, die Folgeroboter zu blockieren.

Diese Simulationen zeigten, dass die Folgeroboter, wenn sie zunächst in die Irre geführt wurden, das transaktionsbasierte System dennoch ermöglichte, ihr Endziel zu erreichen.

“Da wir wissen, wie Lügen das System beeinflussen können und welchen maximalen Schaden ein bösartiger Roboter im System anrichten kann, können wir die maximale Grenze berechnen, wie sehr die Schwarm in die Irre geführt werden kann. Wir könnten also sagen, wenn Sie Roboter mit einer bestimmten Batterielebensdauer haben, spielt es keine Rolle, wer das System hackt, die Roboter werden genug Batterie haben, um ihr Ziel zu erreichen”, sagt Castelló.

Das Forschungsteam wird nun daran arbeiten, neue Sicherheitssysteme für Roboter mit transaktionsbasierten Interaktionen zu entwickeln, was Castelló sagt, Vertrauen zwischen Menschen und Maschinen aufbauen könnte.

“Wenn Sie diese Robotersysteme in öffentliche Robot-Infrastruktur umwandeln, setzen Sie sie bösartigen Akteuren und Ausfällen aus. Diese Techniken sind nützlich, um zu validieren, zu überprüfen und zu verstehen, dass das System nicht aus dem Ruder läuft. Selbst wenn bestimmte Mitglieder des Systems gehackt werden, wird es die Infrastruktur nicht zum Zusammenbruch bringen”, sagt er.