블록체인 기술은 로봇 팀에게 안전한 통신을 제공할 수 있습니다
시에라 네바다 산맥의 상공을 비행하면서 연기를 찾고 있는
고급 감지 장비를 갖춘 자율형 드론팀을 상상해 보시기 바랍니다.
우선 산불을 발견하면 이 리더 보롯은 화재 현장으로 빠르게 이동하고 있는
소방 드론들에게 방향을 알려줍니다.
하지만 만에 하나라도 1개 이상의 리더 로봇이 악의적인 에이전트에 의하여
해킹 당해서 잘못 된 방향을 지시하기 시작하면 어떻게 될까요?
뒤 따르던 로봇들이 산불에서 더 멀리 떨어졌다는 것을 알게 되었는데
어떻게 알 수 있을까요?
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IEEE Transactions on Robotics에 발표가 된 MIT와 마드리드 폴리테크닉 대학의
연구진들의 연구에 따르면 로봇팀의 통신 도구로 블록체인 기술을 이용하면
보안과 해킹으로부터 보호할 수 있다 라고 이야기 하며,
해당 연구는 자율 주행 자동차의 멀티로봇 시스템이 상품을 배달하고
사람들을 시내로 이동시키고 있는 도시에 응용할 수 있을지도 모른다고 발표했습니다.
블록체인은 모든 거래(이 경우에는 로봇팀 리더가 발행한 메시지)에 대한 조작 방지 기록을
제공하기 때문에 팔로워 로봇은 최종적으로 정보추적에서 불일치하는 것에 대한
식별이 가능합니다.
MIT 미디어랩의 마리 퀴리 펠로에서 눈문의 주 집필자인 Eduardo Castelló에 따르면
리더는 토큰을 이용하여 움직임을 알리고 체인에 작업을 추가하고
거짓말에 들킬 시 토큰을 몰수하기 때문에 이런 거래 기반의 통신시스템은
해킹당한 로봇이 확산될 수 있는 거짓말의 수를 제한하고 있습니다.
또한 “암호 화폐를 둘러싼 담론을 초월한 블록체인의 세계는 보안 프로토콜을
이해하는 새로운 방법을 만들 수 있는 많은 것들이 있다” 라고 Castello는 말했습니다.
비트코인 뿐만이 아니다
블록체인은 일반적으로 암호화폐의 안전한 보안 원장으로 이용이 되지만
본질적으로는 블록이라고 하는 데이터 구조의 리스트이며,
체인으로 접속이 되어 있습니다.
각 블록에는 저장하는 정보, 블록 안에 있는 정보의 해시 및 체인에 안에 있는
이전 블록의 해시가 포함이 됩니다.
해시라는 것은 일련의 텍스트 문자열을 일련의 고유한 숫자와 문자로 변환하는
프로세스 입니다.
해당 시뮬레이션 기반 연구에서는 각 블록에 저장이 되어 있는 정보는 리더 로봇에서
팔로워까지의 방향 집합체 입니다.
악의적인 로봇이 블록의 내용을 변경하려고 시도할 시 블록의 해시가 변경되기 때문에
변경 된 블록은 더이상 체인에 접속되지 않게 됩니다.
방향 변경의 팔로워 로봇에 의해 쉽게 무시할 수 있습니다.
블록체인은 모든 작업에 대한 영구적인 기록도 제공을 합니다.
결국에 모든 팔로워 로봇들은 리더 로봇이 내놓은 모든 지시를 볼 수 있기에
이들이 잘못 인도되었는지 파악할 수 있습니다.
예를 들어서 5명의 지도자가 추종자에게 북쪽으로 이동하라는 메세지를 보냈고
1명의 지도자가 추종자에게 서쪽으로 이동하라는 메세지를 보낼 시
추종자는 일관성 없는 방향을 무시할 수 있다는 것입니다.
즉, 팔로워 로봇이 실수로 서쪽으로 이동했다고 하더라도 실수를 한 로봇은 자신의 이동을
블록체인에 저장 된 트랜잭션과 비교를 하면 결국에 오류를 깨달을 수 있게 됩니다.
트랜잭션 기반의 통신
연구원들이 설계한 시스템에서 각 리더는 트랜잭션을 체인에 추가하기 위하여
사용되는 일정 수의 토큰을 받습니다.
트랜잭션을 추가하려면 토큰이 하나 필요합니다.
팔로워가 블록의 정보가 허위라고 판단을 할 경우
리더 로봇의 대다수가 해당 특정 단계에서 무엇을 신호했는지 확인함으로써,
리더는 토큰을 잃게 되고 로봇은 토큰이 없을 시 메시지를 보낼 수 없게 됩니다.
Castello는 “우리는 거짓말을 할 경우 돈이 들어가는 시스템을 구상 했습니다.
악의적인 로봇이 토큰을 다 쓰게 되면 더 이상을 거짓말을 할 수 없고 그로 인하여
시스템이 로봇을 노출 시킬 가능성이 있는 거짓말을 제한하거나 억제할 수 있습니다” 라고
이야기 했습니다.
연구진들은 악의적인 로봇의 수가 알려졌거나, 알려지지 않은 몇가지 후속상황을
시뮬레이션 하여 시스템을 테스트 했습니다.
그리고 각 리더는 블록체인을 이용하여 데카르트 평면을 가로질러 이동하는
팔로워 로봇들에게 지시를 내렸고 악의적인 리더는 잘못 된 지시를 내리거나
로봇의 경로를 차단하려고 시도하였습니다.
연구진들은 팔로워 로봇이 처음에는 악의적인 리더에게 현혹 됐을 때도
거래 기반 시스템이 결국 모든 팔로워가 목적지에 도달할 수 있게 했다는 것을 발견했습니다.
그리고 각 리더는 유한한 수의 토큰을 가지고 있기 때문에 연구자들은 악의적인 로봇이
말할 수 있는 거짓말의 최대수를 결정하는 알고리즘을 개발하였습니다.
Castello는 “우리는 거짓말이 시스템에 어떤 영향을 미치고 악의적인 로봇이 시스템에
미치는 최대 피해를 알고 있기 때문에 무리가 얼마나 오도되는지를 계산할 수 있습니다.
따라서 어느정도의 배터리 지속시간을 가진 로봇이 있다면 누가 시스템을 해킹한다고 해도
로봇은 목표를 달성하기에 충분한 배팅을 가지고 있다” 라고 말했습니다.
미래에 Castelló는 해당 작업을 바탕으로 트랜잭션 기반 상호 작용을 사용하는 로봇을 위한
새로운 보안 시스템을 구축하기 위하여 이 작업은 밑잡으로 하기를 희망하고 있습니다.
그는 이것을 인간과 로봇 그룹 사이에 신뢰를 쌓는 방법이라고 생각하고 있습니다.