ทำไมหุ่นยนต์อัจฉริยะต้องมีระบบป้องกันการถูกแฮก? ทำความรู้จัก FPGA ตัวช่วยรักษาความปลอดภัย

หุ่นยนต์ฉลาดขึ้น ความเสี่ยงก็มากขึ้น

Eric Sivertson จากบริษัท Lattice Semiconductor ได้ออกมาเตือนเรื่องความปลอดภัยของหุ่นยนต์ในยุคที่ AI เก่งขึ้นเรื่อยๆ หุ่นยนต์ในปัจจุบันเริ่มก้าวออกมาจากกรงขังและทำงานร่วมกับมนุษย์มากขึ้น

หุ่นยนต์อย่างหุ่นยนต์ฮิวแมนอยด์ (หุ่นยนต์ที่มีรูปร่างเหมือนมนุษย์) เปรียบเสมือนคอมพิวเตอร์ที่เคลื่อนที่ได้ หากระบบภายในถูกแฮก ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจไม่ใช่แค่ข้อมูลรั่วไหล แต่อาจหมายถึงความปลอดภัยในชีวิตของคนรอบข้าง

Sivertson เน้นย้ำว่าหุ่นยนต์ต้องมีความปลอดภัยทั้งในด้านการทำงานปกติและด้านความปลอดภัยจากการถูกบุกรุกทางไซเบอร์ เพื่อไม่ให้หุ่นยนต์กลายเป็นเครื่องมือที่ถูกใช้ในทางที่ผิด

FPGA คืออะไรและทำไมต้องมี

FPGA (ชิปประมวลผลที่ปรับแต่งการทำงานได้ตามต้องการ) คือฮาร์ดแวร์ชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่เหมือนสมองสำรองในหุ่นยนต์ มันมีความยืดหยุ่นสูงและสามารถปรับเปลี่ยนหน้าที่การทำงานได้แม้จะผลิตออกมาแล้ว

ชิปตัวนี้เปรียบเสมือนยามเฝ้าประตูที่คอยตรวจสอบว่าส่วนประกอบอื่นๆ ในหุ่นยนต์ทำงานถูกต้องหรือไม่ หากพบสิ่งผิดปกติ มันจะทำหน้าที่ขัดขวางทันที

การใช้ FPGA ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถล็อคการตั้งค่าความปลอดภัยไว้ในตัวชิปได้ ทำให้แม้แฮกเกอร์จะพยายามแก้ไขซอฟต์แวร์ ก็ไม่สามารถทำลายระบบพื้นฐานที่ FPGA ดูแลอยู่ได้

การตรวจสอบตัวตนก่อนเริ่มงาน

ในโลกของหุ่นยนต์ การตรวจสอบว่าใครเป็นใครสำคัญมาก เหมือนกับการที่นักบินต้องผ่านการตรวจสอบก่อนขึ้นบิน หุ่นยนต์ต้องตรวจสอบว่าชิ้นส่วนหรือเซนเซอร์ที่เชื่อมต่ออยู่เป็นของจริงหรือไม่

กระบวนการนี้เรียกว่า Attestation หรือการรับรองความถูกต้อง หุ่นยนต์ต้องมั่นใจว่ามันกำลังคุยกับเซนเซอร์ของบริษัทผู้ผลิตจริงๆ ไม่ใช่ของปลอมที่ถูกแฮกเกอร์ส่งข้อมูลหลอกๆ เข้ามา

หากเซนเซอร์ส่งข้อมูลผิดปกติหรือยืนยันตัวตนไม่ได้ FPGA จะหยุดการทำงานนั้นทันที เพื่อป้องกันไม่ให้หุ่นยนต์ตัดสินใจผิดพลาดจากการได้รับข้อมูลลวง

การปกป้องการบูตระบบ

ชิปประมวลผลหลักอย่าง GPU หรือ CPU มักไม่มีหน่วยความจำเก็บข้อมูลถาวรภายในตัวเอง ทำให้ต้องดึงซอฟต์แวร์จากภายนอกมาใช้งาน ซึ่งเป็นจุดที่แฮกเกอร์ชอบโจมตีมากที่สุด

FPGA ของ Lattice จะทำหน้าที่เฝ้าดูการโหลดซอฟต์แวร์เหล่านี้ หากพบว่าซอฟต์แวร์ที่กำลังจะโหลดถูกแก้ไขหรือเปลี่ยนไป FPGA จะสกัดกั้นไม่ให้ระบบนั้นเริ่มทำงาน

ด้วยวิธีนี้ หุ่นยนต์จะปลอดภัยจากการถูกแฮกในระดับรากฐาน แม้ระบบหลักจะถูกโจมตี แต่ FPGA ยังคงรักษาความปลอดภัยไว้ได้เสมอ

การกู้คืนระบบเมื่อเกิดปัญหา

สิ่งที่น่ากลัวที่สุดคือการที่หุ่นยนต์ถูกทำให้หยุดทำงานกะทันหัน หรือที่เรียกว่า Denial of Service (การโจมตีที่ทำให้ระบบล่ม) ซึ่งอาจทำให้หุ่นยนต์ที่กำลังทำงานหนักเกิดอุบัติเหตุได้

FPGA มีความสามารถในการเก็บสำรองข้อมูลที่ปลอดภัยไว้สองชุด หากพบว่าซอฟต์แวร์หลักถูกทำลาย FPGA สามารถสั่งให้หุ่นยนต์กลับไปใช้ข้อมูลที่ปลอดภัยที่สำรองไว้ได้ทันที

ความสามารถในการกู้คืนตัวเองนี้เป็นหัวใจสำคัญที่ทำให้หุ่นยนต์มีความยืดหยุ่นต่อการถูกโจมตี (Cyber-resilience) ทำให้หุ่นยนต์ทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องกลัวว่าจะถูกแฮกเกอร์สั่งให้หยุดทำงาน

ความคุ้มค่าที่มองไม่เห็น

หลายคนอาจสงสัยว่าทำไมต้องใช้ชิป FPGA ราคาไม่แพงมาคอยดูแลชิปตัวใหญ่ราคาหลักพันดอลลาร์ คำตอบคือเรื่องความปลอดภัยที่ประเมินค่าไม่ได้

การลงทุนใน FPGA ราคาต่ำกว่า 10 ดอลลาร์ เพื่อปกป้องชิปราคา 100 หรือ 1,000 ดอลลาร์ เป็นการประกันความเสี่ยงที่คุ้มค่ามาก เพราะถ้าชิปหลักถูกแฮกเพียงครั้งเดียว ความเสียหายอาจมากกว่าค่าของชิปหลายเท่า

นี่คือแนวคิดใหม่ที่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์กำลังมุ่งหน้าไป คือการรวมเอาความปลอดภัยเชิงฮาร์ดแวร์เข้าเป็นส่วนหนึ่งของทุกการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์

สรุปสั้น ๆ

ข่าวนี้บอกให้เรารู้ว่าหุ่นยนต์ในอนาคตจะไม่ได้มีแค่ซอฟต์แวร์ที่ฉลาด แต่จะมีระบบป้องกันระดับฮาร์ดแวร์อย่าง FPGA คอยเฝ้าระวังความปลอดภัยให้ตลอดเวลา

สำหรับผู้ใช้งานทั่วไป คุณยังไม่ต้องทำอะไรเป็นพิเศษ เพราะนี่เป็นเรื่องที่ผู้ผลิตหุ่นยนต์ต้องจัดการ แต่ในอนาคตเมื่อคุณซื้อหุ่นยนต์หรืออุปกรณ์อัจฉริยะ ให้มองหาผลิตภัณฑ์ที่เน้นย้ำเรื่องความปลอดภัยของระบบ (Security) เป็นสำคัญ

การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้หุ่นยนต์รอบตัวเรามีความน่าเชื่อถือมากขึ้น และลดความเสี่ยงที่หุ่นยนต์จะถูกเปลี่ยนเป็นเครื่องมือของแฮกเกอร์ในชีวิตประจำวัน

ที่มา: Eric Sivertson discusses FPGAs and robot security — The Robot Report