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28.02.2017 | Ausgabe 6/2017

Autonomous Robots 6/2017

Guaranteeing spoof-resilient multi-robot networks

Zeitschrift:
Autonomous Robots > Ausgabe 6/2017
Autoren:
Stephanie Gil, Swarun Kumar, Mark Mazumder, Dina Katabi, Daniela Rus
Wichtige Hinweise
This is one of several papers published in Autonomous Robots comprising the “Special Issue on Robotics Science and Systems”.
Stephanie Gil and Swarun Kumar: Co-primary authors.

Abstract

Multi-robot networks use wireless communication to provide wide-ranging services such as aerial surveillance and unmanned delivery. However, effective coordination between multiple robots requires trust, making them particularly vulnerable to cyber-attacks. Specifically, such networks can be gravely disrupted by the Sybil attack, where even a single malicious robot can spoof a large number of fake clients. This paper proposes a new solution to defend against the Sybil attack, without requiring expensive cryptographic key-distribution. Our core contribution is a novel algorithm implemented on commercial Wi-Fi radios that can “sense” spoofers using the physics of wireless signals. We derive theoretical guarantees on how this algorithm bounds the impact of the Sybil Attack on a broad class of multi-robot problems, including locational coverage and unmanned delivery. We experimentally validate our claims using a team of AscTec quadrotor servers and iRobot Create ground clients, and demonstrate spoofer detection rates over 96%.

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