Blockchain-technologie kan dienst doen als communicatiemiddel voor teams van robots

Nieuw onderzoek van het Massachusetts Institute van Technology (MIT) toont aan hoe blockchain-technologie kan worden gebruikt als communicatiemiddel voor een team van robots, waarmee het beveiligd is tegen bedrog. Het onderzoek was een samenwerking tussen MIT en de Polytechnische Universiteit van Madrid en werd gepubliceerd in IEEE Transactions on Robotics.

Het nieuwe onderzoek kan een impact hebben op multi-robot systemen van zelfrijdende auto’s, die goederen leveren en mensen vervoeren in bepaalde steden.

Blockchain onder robots

In het geval van de robots kan blockchain een record bieden van alle berichten die zijn uitgegeven door robot-teamleiders, waardoor volg-robots inconsistenties in de informatie kunnen identificeren.

Tokens worden door robot-leiders gebruikt om bewegingen aan te geven en transacties toe te voegen aan de keten, en ze zullen deze tokens verliezen als ze liegen. Dit betekent dat het communicatiesysteem het aantal leugens dat een gehackte robot kan verspreiden, zal beperken.

Eduardo Castelló is een Marie Curie Fellow in het MIT Media Lab en de hoofdauteur van het artikel.

“De wereld van blockchain buiten het discours over cryptocurrency heeft veel dingen onder de motorkap die nieuwe manieren van begrijpen van beveiligingsprotocollen kunnen creëren,” zegt Castelló.

In de simulatie-gebaseerde studie werd elke block gebruikt om informatie over een set richtingen van een leider-robot naar volg-robots op te slaan. In het geval van een gecompromitteerde robot die probeert de inhoud van een block te wijzigen, zal het block-hash worden gewijzigd. Dit betekent dat het gewijzigde block niet langer verbonden is met de keten en de volg-robots de gewijzigde richtingen zullen negeren.

Dit systeem stelt de volg-robots ook in staat om alle richtingen te zien die zijn uitgegeven door leider-robots, zodat ze weten waar ze zijn misleid.

Het blockchain-systeem

In dit nieuwe systeem ontvangt elke leider een vast aantal tokens dat ze kan gebruiken om transacties toe te voegen aan de keten, waarbij elke transactie één token vereist. Wanneer de volg-robots bepalen dat de informatie in een block onjuist is, verliest de leider de token. Robots die zonder tokens zitten, hebben niet langer de mogelijkheid om berichten te verzenden.

“We hebben een systeem bedacht waarin liegen geld kost. Wanneer de kwaadaardige robots zonder tokens zitten, kunnen ze geen leugens meer verspreiden. Zo kun je de leugens die het systeem kan blootstellen aan robots, beperken of beperken,” zegt Castelló.

Het systeem werd getest door meerdere follow-the-leader-situaties te simuleren waarin het aantal kwaadaardige robots bekend of onbekend was. Leiders gebruikten de blockchain om richtingen te sturen naar volg-robots die over een Cartesiaans vlak bewogen, en kwaadaardige leiders stuurden onjuiste richtingen of probeerden volg-robots te blokkeren.

Deze simulaties toonden aan dat wanneer volg-robots aanvankelijk werden misleid, het transactie-gebaseerde systeem hen nog steeds in staat stelde om hun eindbestemming te bereiken.

“Aangezien we weten hoe leugens het systeem kunnen beïnvloeden en de maximale schade die een kwaadaardige robot kan veroorzaken in het systeem, kunnen we de maximale grens berekenen van hoe misleid de zwerm kan zijn. Zo kunnen we zeggen dat, als je robots hebt met een bepaalde hoeveelheid batterijleven, het niet uitmaakt wie het systeem hackt, de robots genoeg batterijleven zullen hebben om hun doel te bereiken,” zegt Castelló.

Het onderzoeksteam zal nu nieuwe beveiligingssystemen voor robots creëren met behulp van transactie-gebaseerde interacties, die Castelló zegt dat vertrouwen kunnen opbouwen tussen mensen en machines.

“Wanneer je deze robot-systemen omzet in openbare robot-infrastructuur, exposeer je ze aan kwaadaardige actoren en storingen. Deze technieken zijn nuttig om te kunnen valideren, auditen en begrijpen dat het systeem niet zal gaan rotten. Zelfs als bepaalde leden van het systeem zijn gehackt, zal het de infrastructuur niet doen instorten,” zegt hij.