Технология блокчейн может обеспечить безопасную связь для команд роботов
Согласно исследованию Массачусетского технологического института и Мадридского политехнического университета, опубликованному в журнале IEEE Transactions on Robotics, использование технологии блокчейн в качестве инструмента связи для команды роботов может обеспечить безопасность и защиту от обмана. Блокчейн также может найти применение в городах, где мультироботные системы беспилотных автомобилей доставляют товары и перемещают людей по городу.
Блокчейн предлагает защищенную от несанкционированного доступа запись всех транзакций - в данном случае сообщений, отправленных руководителями команд роботов, - поэтому роботы-последователи могут в конечном итоге выявлять несоответствия в информационном следе.
Роботы-лидеры используют токены, чтобы сигнализировать о движениях и добавлять транзакции в цепочку, и теряют свои токены, когда их поймают на лжи, поэтому эта система связи на основе транзакций ограничивает количество лжи, которую может распространить взломанный робот, говорит Эдуардо Кастельо, научный сотрудник MIT Media Lab и ведущий автор статьи.
"В мире блокчейна, помимо рассуждений о криптовалюте, есть много вещей, которые могут создать новые способы понимания протоколов безопасности", - говорит Кастелло.
Блокчейн не только для биткойнов Хотя блокчейн обычно используется в качестве безопасного реестра для криптовалют, по сути, это список структур данных, известных как блоки, которые связаны в цепочку. Каждый блок содержит информацию, которая предназначена для хранения, "хэш" информации в блоке и "хэш" предыдущего блока в цепочке. Хеширование - это процесс преобразования строки текста в серию уникальных цифр и букв.
В этом исследовании, основанном на моделировании, информация, хранящаяся в каждом блоке, представляет собой набор направлений от робота-лидера к последователям. Если взломанный робот попытается изменить содержимое блока, он изменит хэш блока, поэтому измененный блок больше не будет подключен к цепочке. Измененные направления могли легко игнорироваться роботами-последователями.
Блокчейн также обеспечивает постоянный учет всех транзакций. Поскольку все последователи в конечном итоге могут видеть все направления, выдаваемые роботами-лидерами, они могут видеть, были ли они введены в заблуждение.
Например, если пять лидеров отправляют сообщения, говорящие последователям двигаться на север, а один лидер отправляет сообщение, призывающее последователей двигаться на запад, роботы-последователи могут игнорировать это противоречивое направление. Даже если ведомый робот по ошибке двинулся на запад, введенный в заблуждение робот в конечном итоге осознал бы ошибку, когда сравнил свои шаги с транзакциями, хранящимися в блокчейне. Связь на основе транзакций В системе, разработанной исследователями, каждый лидер получает фиксированное количество токенов, которые используются для добавления транзакций в цепочку - один токен необходим для добавления транзакции. Если последователи определяют, что информация в блоке ложная, проверяя, что большинство роботов-лидеров сигнализировали на этом конкретном этапе, лидер теряет жетон. Когда у робота заканчиваются токены, он больше не может отправлять сообщения.
"Мы предусмотрели систему, в которой ложь стоит денег. Когда у взломанных роботов заканчиваются токены, они больше не могут распространять ложь. Таким образом, вы можете ограничить ложь, которой система может разоблачать роботов", - говорит Кастелло.
Исследователи протестировали свою систему, смоделировав несколько ситуаций "следование за лидером", когда количество злонамеренных роботов было известно или неизвестно.
Используя блокчейн, лидеры отправляли указания роботам-последователям, которые двигались через декартову плоскость, в то время как лидеры злоумышленников транслировали неверные направления или пытались заблокировать путь роботов-последователей.
Исследователи обнаружили, что, даже когда роботы-последователи были изначально введены в заблуждение злонамеренными лидерами, система на основе транзакций позволила всем последователям в конечном итоге добраться до места назначения. А поскольку у каждого лидера есть равное конечное количество токенов, исследователи разработали алгоритмы для определения максимального количества лжи, которое может сказать злонамеренный робот.
Помимо того, что разработчик системы может оценить время автономной работы, необходимое роботам для выполнения своей задачи, алгоритмы также позволяют пользователю определять объем памяти, необходимый для хранения цепочки блоков, количество роботов, которые потребуются, и длину пути, по которому они могут пройти, даже если определенный процент роботов-лидеров взломан и станет злоумышленником.
"Вы можете спроектировать свою систему с учетом этих компромиссов и принимать более обоснованные решения о том, что вы хотите делать с системой, которую собираетесь развернуть", - говорит он. В будущем Кастельо надеется продолжить эту работу, чтобы создать новые системы безопасности для роботов, использующие взаимодействия на основе транзакций. Он видит в этом возможность укрепить доверие между людьми и группами роботов.
