来自智能手机的蓝牙信号同时保护隐私

想象一下你被诊断为阳性。 卫生官员开始接触追踪以控制感染，要求你确定与你有密切接触的人。 显而易见的人会想到-你的家人，你的同事。 但是上周在药房排队的那个女人，或者那个给你打包杂货的男人呢？ 或者你在过去的14天里遇到的其他陌生人？

一个由麻省理工学院的研究人员和许多机构的专家领导的团队正在开发一个系统，增加公共卫生官员的“手动”联系追踪，同时保护所有个人的隐私。 该系统依赖于人们智能手机发出的短程蓝牙信号。 这些信号代表随机的数字串，被比作其他附近的智能手机能记住的“啁啾”。

如果一个人测试阳性，他们可以将他们的手机在过去14天中发出的啁啾列表上传到数据库。 然后，其他人可以扫描数据库，看看这些啁啾是否与手机接收到的啁啾匹配。 如果有匹配，通知将通知该人他们可能暴露于病毒，并将包括公共卫生当局关于下一步采取的措施的信息。 从生理上讲，这一整个过程是在保持阳性者和希望检查他们是否与感染者接触的人的隐私的同时进行的。

麻省理工学院教授兼该项目首席研究员罗恩？里维斯(Ron Rivest)说：“我跟踪我的广播内容，你跟踪你听到的内容，这样我们就可以判断是否有人接近被感染者。” “但是对于这些广播，我们使用加密技术来产生随机的、旋转的数字，这些数字不仅是匿名的，而且是匿名的，不断地改变它们的ID，而且不能追溯到个人。”

这种对私人的、自动的联系追踪的方法将以多种方式提供，包括通过麻省理工学院针对称为安全路径的发起的隐私第一努力。 这套广泛的移动应用程序正由媒体实验室的RameshRaskar领导的团队开发。 基于蓝牙的新系统的设计得益于安全路径在这一领域的早期工作。

蓝牙交换器

智能手机已经有能力通过蓝牙向其他设备宣传它们的存在。 例如，苹果的“找到我的”功能，利用丢失的iPhone或MacBook的啁啾来吸引其他苹果设备的注意力，帮助丢失设备的所有者最终找到它。

“找到我的灵感。 如果我的手机丢失了，它可以开始广播一个蓝牙信号，这只是一个随机的数字；它就像在海洋的中间，挥舞着一盏灯。 麻省理工学院林肯实验室网络安全和信息科学部的副园长、该项目的首席调查员马克·齐斯曼说：“如果有人带着蓝牙设备走过，他们的手机对我一无所知；它只会告诉苹果，‘嘿，我看到了这盏灯。

使用他们的系统，团队本质上是要求一部手机一直发出这种随机信号，并保存这些信号的日志。 同时，手机检测到它从其他手机上拾取的啁啾，只有日志啁啾对接触追踪具有医学意义-从大约6英尺半径内发射出来并在一定时间内拾取，例如10分钟。

手机用户将通过下载一个使这个系统成为可能的应用程序来参与其中。 在阳性诊断后，一个人会收到一个卫生官员的QR代码。 通过该应用程序扫描代码，该人可以将其日志上传到云端。 使用该应用程序的任何人都可以启动手机扫描这些日志。 通知，如果有匹配，可以告诉用户他们在一个感染者附近有多长时间和大致的距离。

保护隐私技术

一些最成功地遏制传播的国家一直在使用基于智能手机的方法进行联系人跟踪，但研究人员注意到，这些方法并不总是保护个人的隐私。 例如，韩国已经实施了一些应用程序，如果被诊断的人离开了他们的家，就会通知官员，并且可以利用人们的GPS数据来准确地确定他们去了哪里。

麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的主要研究科学家、这项研究的共同首席研究员丹尼尔·韦兹纳说：“我们不是在跟踪位置，不是在使用全球定位系统，也不是把你的个人身份证或电话号码附加到你手机发出的任何这些随机数字上。” “我们想要的是让每个人都参与一个共同的过程，看看你是否曾经接触过，而不透露或强迫任何人透露任何东西。”

选择是关键。 威茨纳认为这个系统是一个虚拟的敲门声，它保留了人们不回答它的权利。 然而，希望每个能够选择加入的人都能这样做，以帮助遏制的蔓延。 “我们需要很大比例的人口来选择这一制度真正发挥作用。 我们关心每一个蓝牙设备，这是真正的关键，使整个生态系统，”他说。

公众健康影响

在整个开发过程中，研究人员与一个医疗咨询小组密切合作，以确保该系统将有效地促进接触追踪工作。 这个团队由路易斯·艾弗斯领导，她是一位传染病专家，哈佛医学院副教授，马萨诸塞州总医院全球健康中心执行主任。

“为了使美国真正遏制这一流行病，我们需要采取更加积极主动的方法，以便我们能够更广泛地追踪已证实的病例。 艾弗斯说：“这种自动化和保护隐私的方法可以真正改变我们控制疫情的能力，并可以适应其他全球环境。” “同样重要的是，这项技术可以灵活地适应公共卫生官员希望如何管理与其特定地区暴露病例的接触，这可能会随着时间的推移而改变。

例如，该系统可以通知某人他们应该自我隔离，或者它可以要求他们通过应用程序入住，以连接专家的日常症状和福祉。 在其他情况下，如果公共卫生官员注意到一组病例，他们可以要求对此人进行检查。

快速、大规模地进行接触追踪的能力不仅可以有效地缩小爆发的曲线，而且可以使人们能够在一个社区处于曲线向下的一侧时安全地进入公共生活。 Rivest说：“我们希望能够让人们谨慎地恢复正常生活，同时也能够仔细地隔离和识别爆发的某些媒介。”

实现目标

林肯实验室工程师领导了该系统的原型设计。 最困难的技术挑战之一是实现互操作性，即使来自iPhone的啁啾有可能被Android设备接收，反之亦然。 上周晚些时候在实验室进行的一项测试证明，他们实现了这一能力，并且啁啾可以被其他各种型号的手机接收。

实现的下一个重要步骤是与智能手机制造商和软件开发人员-Apple、谷歌和微软合作。 “他们在这里发挥着关键作用。 Rivest说：“原型的目的是向这些开发人员证明这对他们实施是可行的。” 随着这些合作的形成，该团队还向州和联邦政府机构展示了其原型系统。

里维斯强调，合作使这个项目成为可能。 这些合作者包括麻省总医院全球健康中心、CSAIL、麻省理工学院林肯实验室、波士顿大学、布朗大学、麻省理工学院媒体实验室、魏兹曼科学研究所和SRI国际。

该小组还旨在与全国各地和欧洲的其他努力发挥核心协调作用，以开发类似的、保护隐私的联系追踪系统。

“这个项目正以真正的学术风格进行。 这不是一场竞赛，而是许多人的集体努力，以使一个系统发挥作用。

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