Il ruolo fondamentale della tecnologia blockchain nella protezione di sciami di robot
Ispirata dalla natura, la robotica dello sciame (l’uso di più robot che portano a termine un compito formando strutture e comportamenti simili a quelli osservati nei sistemi naturali) dovrebbe trasformare molte applicazioni industriali quali la logistica e la consegna dell’ultimo miglio. Tuttavia, la caratteristica stessa che rende questi robot ideali per alcune applicazioni quali una loro autonomia o un loro controllo decentralizzato presenta ostacoli quando si tratta di trasferire la tecnologia dalle istituzioni accademiche ai problemi del mondo reale. Una di queste sfide è la preoccupazione che sorge da una mancanza di standard di sicurezza nel settore. La blockchain, una tecnologia emergente nata nel campo della valuta digitale, si sta rivelando un modo efficace per raggiungere sistemi di condivisione dei dati sicuri e resistenti alla manomissione. La combinazione di blockchain e sistemi robotici distribuiti apre quindi le porte a sistemi più sicuri, autonomi e flessibili. Il progetto BROS, finanziato dall’UE, ha deciso di studiare questa sinergia con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie. «Nello specifico, abbiamo lavorato per capire come rendere sicuri gli sciami di robot e far loro adottare decisioni senza un’autorità centralizzata, nonché come implementare le soluzioni in uno sciame di robot reali», spiega Eduardo Castelló Ferrer, borsista di Marie Skłodowska-Curie.
Risultati incisivi dall’unione di due tecnologie
«Abbiamo progettato, analizzato e programmato diversi modelli e metodi che combinano le tecnologie basate sulla blockchain alla robotica in generale e, in particolare, alla robotica dello sciame», osserva Ferrer. Sebbene questa combinazione sia stata esplorata per la prima volta, il progetto è riuscito a dimostrare da un punto di vista teorico la fattibilità di combinare entrambe le tecniche per risolvere gli attuali problemi pratici, quali la sicurezza e il processo decisionale distribuito. I modelli e i metodi sviluppati sono stati in seguito convalidati attraverso una serie di esperimenti attuati in sistemi di robot reali. «Questi esperimenti, ad esempio, dimostrano per la prima volta che un albero di Merkle (una tecnologia fondamentale nello spazio della blockchain) è un metodo praticabile per integrare missioni robotiche cooperative e collaborative senza divulgare informazioni di alto livello sulla missione stessa», aggiunge Ferrer. In altre parole, i robot possono verificare se un compito individuale faccia parte di una missione collettiva o meno senza conoscere l’esito della missione. «In termini tecnici, la verifica dei dati può essere separata dai dati stessi». Il progetto ha inoltre offerto un sistema in cui i robot in uno sciame, per cooperare al completamento della missione, devono «dimostrare» la propria integrità ai loro pari attraverso lo scambio di prove crittografiche. «In poche parole, ci siamo resi conto che gli aspetti fondamentali del futuro per i sistemi a sciame, quali la sicurezza, la privacy e la condivisione sicura dei dati, possono essere notevolmente migliorati aggiungendo la tecnologia basata sulla blockchain alle loro operazioni», afferma Ferrer.
Nuove vie
«Dopo il completamento di BROS, siamo stati in grado di pubblicare un lavoro di qualità elevata in diversi articoli preminenti che possono essere trovati sul mio sito web e organizzare i primi eventi accademici pubblici nel campo della tecnologia basata sulla blockchain per la robotica», conclude Ferrer. Ciò in aggiunta a tre eventi accademici organizzati durante il progetto: un workshop e due convegni per sfruttare al massimo l’esposizione e la diffusione del lavoro svolto dal progetto. Questi convegni hanno visto la partecipazione di una comunità accademica emergente di ricercatori, scienziati e artisti, tra gli altri, che hanno sviluppato un interesse nel campo della robotica di blockchain.
Parole chiave
BROS, blockchain, sicurezza, robotica dello sciame, condivisione dei dati, sistemi robotici, verifica dei dati
