來自智能手機的藍牙信號同時保護隱私

想象一下你被診斷為陽性。 衛(wèi)生官員開始接觸追蹤以控制感染，要求你確定與你有密切接觸的人。 顯而易見的人會想到-你的家人，你的同事。 但是上周在藥房排隊的那個女人，或者那個給你打包雜貨的男人呢？ 或者你在過去的14天里遇到的其他陌生人？

一個由麻省理工學院的研究人員和許多機構(gòu)的專家領(lǐng)導的團隊正在開發(fā)一個系統(tǒng)，增加公共衛(wèi)生官員的“手動”聯(lián)系追蹤，同時保護所有個人的隱私。 該系統(tǒng)依賴于人們智能手機發(fā)出的短程藍牙信號。 這些信號代表隨機的數(shù)字串，被比作其他附近的智能手機能記住的“啁啾”。

如果一個人測試陽性，他們可以將他們的手機在過去14天中發(fā)出的啁啾列表上傳到數(shù)據(jù)庫。 然后，其他人可以掃描數(shù)據(jù)庫，看看這些啁啾是否與手機接收到的啁啾匹配。 如果有匹配，通知將通知該人他們可能暴露于病毒，并將包括公共衛(wèi)生當局關(guān)于下一步采取的措施的信息。 從生理上講，這一整個過程是在保持陽性者和希望檢查他們是否與感染者接觸的人的隱私的同時進行的。

麻省理工學院教授兼該項目首席研究員羅恩？里維斯(Ron Rivest)說：“我跟蹤我的廣播內(nèi)容，你跟蹤你聽到的內(nèi)容，這樣我們就可以判斷是否有人接近被感染者?！?“但是對于這些廣播，我們使用加密技術(shù)來產(chǎn)生隨機的、旋轉(zhuǎn)的數(shù)字，這些數(shù)字不僅是匿名的，而且是匿名的，不斷地改變它們的ID，而且不能追溯到個人?！?/p>

這種對私人的、自動的聯(lián)系追蹤的方法將以多種方式提供，包括通過麻省理工學院針對稱為安全路徑的發(fā)起的隱私第一努力。 這套廣泛的移動應(yīng)用程序正由媒體實驗室的RameshRaskar領(lǐng)導的團隊開發(fā)。 基于藍牙的新系統(tǒng)的設(shè)計得益于安全路徑在這一領(lǐng)域的早期工作。

藍牙交換器

智能手機已經(jīng)有能力通過藍牙向其他設(shè)備宣傳它們的存在。 例如，蘋果的“找到我的”功能，利用丟失的iPhone或MacBook的啁啾來吸引其他蘋果設(shè)備的注意力，幫助丟失設(shè)備的所有者最終找到它。

“找到我的靈感。 如果我的手機丟失了，它可以開始廣播一個藍牙信號，這只是一個隨機的數(shù)字；它就像在海洋的中間，揮舞著一盞燈。 麻省理工學院林肯實驗室網(wǎng)絡(luò)安全和信息科學部的副園長、該項目的首席調(diào)查員馬克·齊斯曼說：“如果有人帶著藍牙設(shè)備走過，他們的手機對我一無所知；它只會告訴蘋果，‘嘿，我看到了這盞燈。

使用他們的系統(tǒng)，團隊本質(zhì)上是要求一部手機一直發(fā)出這種隨機信號，并保存這些信號的日志。 同時，手機檢測到它從其他手機上拾取的啁啾，只有日志啁啾對接觸追蹤具有醫(yī)學意義-從大約6英尺半徑內(nèi)發(fā)射出來并在一定時間內(nèi)拾取，例如10分鐘。

手機用戶將通過下載一個使這個系統(tǒng)成為可能的應(yīng)用程序來參與其中。 在陽性診斷后，一個人會收到一個衛(wèi)生官員的QR代碼。 通過該應(yīng)用程序掃描代碼，該人可以將其日志上傳到云端。 使用該應(yīng)用程序的任何人都可以啟動手機掃描這些日志。 通知，如果有匹配，可以告訴用戶他們在一個感染者附近有多長時間和大致的距離。

保護隱私技術(shù)

一些最成功地遏制傳播的國家一直在使用基于智能手機的方法進行聯(lián)系人跟蹤，但研究人員注意到，這些方法并不總是保護個人的隱私。 例如，韓國已經(jīng)實施了一些應(yīng)用程序，如果被診斷的人離開了他們的家，就會通知官員，并且可以利用人們的GPS數(shù)據(jù)來準確地確定他們?nèi)チ四睦铩?/p>

麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室(CSAIL)的主要研究科學家、這項研究的共同首席研究員丹尼爾·韋茲納說：“我們不是在跟蹤位置，不是在使用全球定位系統(tǒng)，也不是把你的個人身份證或電話號碼附加到你手機發(fā)出的任何這些隨機數(shù)字上?！?“我們想要的是讓每個人都參與一個共同的過程，看看你是否曾經(jīng)接觸過，而不透露或強迫任何人透露任何東西?！?/p>

選擇是關(guān)鍵。 威茨納認為這個系統(tǒng)是一個虛擬的敲門聲，它保留了人們不回答它的權(quán)利。 然而，希望每個能夠選擇加入的人都能這樣做，以幫助遏制的蔓延。 “我們需要很大比例的人口來選擇這一制度真正發(fā)揮作用。 我們關(guān)心每一個藍牙設(shè)備，這是真正的關(guān)鍵，使整個生態(tài)系統(tǒng)，”他說。

公眾健康影響

在整個開發(fā)過程中，研究人員與一個醫(yī)療咨詢小組密切合作，以確保該系統(tǒng)將有效地促進接觸追蹤工作。 這個團隊由路易斯·艾弗斯領(lǐng)導，她是一位傳染病專家，哈佛醫(yī)學院副教授，馬薩諸塞州總醫(yī)院全球健康中心執(zhí)行主任。

“為了使美國真正遏制這一流行病，我們需要采取更加積極主動的方法，以便我們能夠更廣泛地追蹤已證實的病例。 艾弗斯說：“這種自動化和保護隱私的方法可以真正改變我們控制疫情的能力，并可以適應(yīng)其他全球環(huán)境?！?“同樣重要的是，這項技術(shù)可以靈活地適應(yīng)公共衛(wèi)生官員希望如何管理與其特定地區(qū)暴露病例的接觸，這可能會隨著時間的推移而改變。

例如，該系統(tǒng)可以通知某人他們應(yīng)該自我隔離，或者它可以要求他們通過應(yīng)用程序入住，以連接專家的日常癥狀和福祉。 在其他情況下，如果公共衛(wèi)生官員注意到一組病例，他們可以要求對此人進行檢查。

快速、大規(guī)模地進行接觸追蹤的能力不僅可以有效地縮小爆發(fā)的曲線，而且可以使人們能夠在一個社區(qū)處于曲線向下的一側(cè)時安全地進入公共生活。 Rivest說：“我們希望能夠讓人們謹慎地恢復正常生活，同時也能夠仔細地隔離和識別爆發(fā)的某些媒介?！?/p>

實現(xiàn)目標

林肯實驗室工程師領(lǐng)導了該系統(tǒng)的原型設(shè)計。 最困難的技術(shù)挑戰(zhàn)之一是實現(xiàn)互操作性，即使來自iPhone的啁啾有可能被Android設(shè)備接收，反之亦然。 上周晚些時候在實驗室進行的一項測試證明，他們實現(xiàn)了這一能力，并且啁啾可以被其他各種型號的手機接收。

實現(xiàn)的下一個重要步驟是與智能手機制造商和軟件開發(fā)人員-Apple、谷歌和微軟合作。 “他們在這里發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 Rivest說：“原型的目的是向這些開發(fā)人員證明這對他們實施是可行的?！?隨著這些合作的形成，該團隊還向州和聯(lián)邦政府機構(gòu)展示了其原型系統(tǒng)。

里維斯強調(diào)，合作使這個項目成為可能。 這些合作者包括麻省總醫(yī)院全球健康中心、CSAIL、麻省理工學院林肯實驗室、波士頓大學、布朗大學、麻省理工學院媒體實驗室、魏茲曼科學研究所和SRI國際。

該小組還旨在與全國各地和歐洲的其他努力發(fā)揮核心協(xié)調(diào)作用，以開發(fā)類似的、保護隱私的聯(lián)系追蹤系統(tǒng)。

“這個項目正以真正的學術(shù)風格進行。 這不是一場競賽，而是許多人的集體努力，以使一個系統(tǒng)發(fā)揮作用。

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