來(lái)自智能手機(jī)的藍(lán)牙信號(hào)同時(shí)保護(hù)隱私

想象一下你被診斷為陽(yáng)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(huì)想到-你的家人，你的同事。 但是上周在藥房排隊(duì)的那個(gè)女人，或者那個(gè)給你打包雜貨的男人呢？ 或者你在過(guò)去的14天里遇到的其他陌生人？

一個(gè)由麻省理工學(xué)院的研究人員和許多機(jī)構(gòu)的專家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，增加公共衛(wèi)生官員的“手動(dòng)”聯(lián)系追蹤，同時(shí)保護(hù)所有個(gè)人的隱私。 該系統(tǒng)依賴于人們智能手機(jī)發(fā)出的短程藍(lán)牙信號(hào)。 這些信號(hào)代表隨機(jī)的數(shù)字串，被比作其他附近的智能手機(jī)能記住的“啁啾”。

如果一個(gè)人測(cè)試陽(yáng)性，他們可以將他們的手機(jī)在過(guò)去14天中發(fā)出的啁啾列表上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)。 然后，其他人可以掃描數(shù)據(jù)庫(kù)，看看這些啁啾是否與手機(jī)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(dāng)局關(guān)于下一步采取的措施的信息。 從生理上講，這一整個(gè)過(guò)程是在保持陽(yáng)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(shí)進(jìn)行的。

麻省理工學(xué)院教授兼該項(xiàng)目首席研究員羅恩？里維斯(Ron Rivest)說(shuō)：“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(duì)于這些廣播，我們使用加密技術(shù)來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)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(gè)人。”

這種對(duì)私人的、自動(dòng)的聯(lián)系追蹤的方法將以多種方式提供，包括通過(guò)麻省理工學(xué)院針對(duì)稱為安全路徑的發(fā)起的隱私第一努力。 這套廣泛的移動(dòng)應(yīng)用程序正由媒體實(shí)驗(yàn)室的RameshRaskar領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)。 基于藍(lán)牙的新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得益于安全路徑在這一領(lǐng)域的早期工作。

藍(lán)牙交換器

智能手機(jī)已經(jīng)有能力通過(guò)藍(lán)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(lái)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(jī)丟失了，它可以開始廣播一個(gè)藍(lán)牙信號(hào)，這只是一個(gè)隨機(jī)的數(shù)字；它就像在海洋的中間，揮舞著一盞燈。 麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)安全和信息科學(xué)部的副園長(zhǎng)、該項(xiàng)目的首席調(diào)查員馬克·齊斯曼說(shuō)：“如果有人帶著藍(lán)牙設(shè)備走過(guò)，他們的手機(jī)對(duì)我一無(wú)所知；它只會(huì)告訴蘋果，‘嘿，我看到了這盞燈。

使用他們的系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)本質(zhì)上是要求一部手機(jī)一直發(fā)出這種隨機(jī)信號(hào)，并保存這些信號(hào)的日志。 同時(shí)，手機(jī)檢測(cè)到它從其他手機(jī)上拾取的啁啾，只有日志啁啾對(duì)接觸追蹤具有醫(yī)學(xué)意義-從大約6英尺半徑內(nèi)發(fā)射出來(lái)并在一定時(shí)間內(nèi)拾取，例如10分鐘。

手機(jī)用戶將通過(guò)下載一個(gè)使這個(gè)系統(tǒng)成為可能的應(yīng)用程序來(lái)參與其中。 在陽(yáng)性診斷后，一個(gè)人會(huì)收到一個(gè)衛(wèi)生官員的QR代碼。 通過(guò)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(dòng)手機(jī)掃描這些日志。 通知，如果有匹配，可以告訴用戶他們?cè)谝粋€(gè)感染者附近有多長(zhǎng)時(shí)間和大致的距離。

保護(hù)隱私技術(shù)

一些最成功地遏制傳播的國(guó)家一直在使用基于智能手機(jī)的方法進(jìn)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(hù)個(gè)人的隱私。 例如，韓國(guó)已經(jīng)實(shí)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(huì)通知官員，并且可以利用人們的GPS數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確地確定他們?nèi)チ四睦铩?/p>

麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)的主要研究科學(xué)家、這項(xiàng)研究的共同首席研究員丹尼爾·韋茲納說(shuō)：“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(gè)人身份證或電話號(hào)碼附加到你手機(jī)發(fā)出的任何這些隨機(jī)數(shù)字上。” “我們想要的是讓每個(gè)人都參與一個(gè)共同的過(guò)程，看看你是否曾經(jīng)接觸過(guò)，而不透露或強(qiáng)迫任何人透露任何東西?！?/p>

選擇是關(guān)鍵。 威茨納認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)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(gè)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(lái)選擇這一制度真正發(fā)揮作用。 我們關(guān)心每一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，這是真正的關(guān)鍵，使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，”他說(shuō)。

公眾健康影響

在整個(gè)開發(fā)過(guò)程中，研究人員與一個(gè)醫(yī)療咨詢小組密切合作，以確保該系統(tǒng)將有效地促進(jìn)接觸追蹤工作。 這個(gè)團(tuán)隊(duì)由路易斯·艾弗斯領(lǐng)導(dǎo)，她是一位傳染病專家，哈佛醫(yī)學(xué)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(guó)真正遏制這一流行病，我們需要采取更加積極主動(dòng)的方法，以便我們能夠更廣泛地追蹤已證實(shí)的病例。 艾弗斯說(shuō)：“這種自動(dòng)化和保護(hù)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(xiàng)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(huì)隨著時(shí)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(guò)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(duì)此人進(jìn)行檢查。

快速、大規(guī)模地進(jìn)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(gè)社區(qū)處于曲線向下的一側(cè)時(shí)安全地進(jìn)入公共生活。 Rivest說(shuō)：“我們希望能夠讓人們謹(jǐn)慎地恢復(fù)正常生活，同時(shí)也能夠仔細(xì)地隔離和識(shí)別爆發(fā)的某些媒介?！?/p>

實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

林肯實(shí)驗(yàn)室工程師領(lǐng)導(dǎo)了該系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)。 最困難的技術(shù)挑戰(zhàn)之一是實(shí)現(xiàn)互操作性，即使來(lái)自iPhone的啁啾有可能被Android設(shè)備接收，反之亦然。 上周晚些時(shí)候在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的一項(xiàng)測(cè)試證明，他們實(shí)現(xiàn)了這一能力，并且啁啾可以被其他各種型號(hào)的手機(jī)接收。

實(shí)現(xiàn)的下一個(gè)重要步驟是與智能手機(jī)制造商和軟件開發(fā)人員-Apple、谷歌和微軟合作。 “他們?cè)谶@里發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 Rivest說(shuō)：“原型的目的是向這些開發(fā)人員證明這對(duì)他們實(shí)施是可行的。” 隨著這些合作的形成，該團(tuán)隊(duì)還向州和聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)展示了其原型系統(tǒng)。

里維斯強(qiáng)調(diào)，合作使這個(gè)項(xiàng)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(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室、波士頓大學(xué)、布朗大學(xué)、麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室、魏茲曼科學(xué)研究所和SRI國(guó)際。

該小組還旨在與全國(guó)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(hù)隱私的聯(lián)系追蹤系統(tǒng)。

“這個(gè)項(xiàng)目正以真正的學(xué)術(shù)風(fēng)格進(jìn)行。 這不是一場(chǎng)競(jìng)賽，而是許多人的集體努力，以使一個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮作用。

進(jìn)一步探討