Des «  métriques de rencontre  » préservant la confidentialité qui pourraient ralentir les futures pandémies

Le NIST développe des `` métriques de rencontre '' préservant la confidentialité qui pourraient ralentir les futures pandémies

Les chercheurs du NIST ont développé un système cryptographique utilisant des métriques de rencontre. L’identifiant de rencontre est un moyen d’étiqueter une rencontre entre deux personnes à l’aide d’un nombre aléatoire non lié à l’appareil que chaque personne porte. Pour générer le nombre aléatoire Z, chaque appareil calcule en utilisant ses informations privées (a et b) et ce que l’autre appareil diffuse (X et Y). La cryptographie garantit que le Z de l’appareil A est le même que le Z de l’appareil B. Crédit: B. Hayes / NIST

Lorsque vous croisez quelqu’un sur le lieu de travail ou dans votre café local, vous pouvez appeler cela une «rencontre». C’est aussi le terme scientifique pour cela. Dans le cadre des efforts urgents de lutte contre le COVID-19, une science se développe rapidement pour mesurer le nombre de rencontres et les différents niveaux d’interaction dans un groupe.

À l’Institut national des normes et de la technologie (NIST), les chercheurs appliquent cette science à un concept qu’ils ont créé appelé «métrique des rencontres». Ils ont développé une méthode cryptée qui peut être appliquée à un appareil tel que votre téléphone pour vous aider dans l’objectif ultime de ralentir ou de prévenir de futures pandémies. La méthode est également applicable à la pandémie COVID-19.

Leur recherche est expliquée dans une étude pilote publiée dans le Journal de recherche du NIST.

Les métriques de rencontre mesurent les niveaux d’interactions entre les membres d’une population. Un niveau d’interaction peut être le nombre de personnes dans une salle de bain qui se parlent ou un groupe de personnes marchant dans un couloir. Il existe de nombreux niveaux d’interaction, car il existe de nombreuses façons différentes d’interagir les unes avec les autres dans des environnements différents.

Afin d’atténuer la propagation d’une maladie infectieuse, on suppose que moins de communication et d’interaction avec les gens d’une communauté est essentielle. Moins d’interactions entre les personnes signifie qu’il y a moins de chances que la maladie se propage d’une personne à une autre. « Nous devons mesurer cela. Il est important de développer une technologie pour mesurer cela, puis de voir comment nous pouvons utiliser cette technologie pour façonner notre environnement de travail afin de ralentir les futures pandémies », a déclaré René Peralta, chercheur au NIST, auteur de l’étude du NIST.

Imaginez deux personnes marchant des extrémités opposées d’un couloir qui se rencontrent au milieu. Pour enregistrer cette rencontre, chaque personne peut porter son propre téléphone ou un appareil Bluetooth qui diffuse un signal dès que la rencontre se produit. Une façon d’étiqueter cette rencontre consiste à échanger des identifiants d’appareils ou des pseudonymes. Chaque appareil envoie son propre pseudonyme qui appartient à l’appareil lui-même. Les pseudonymes pourraient être modifiés toutes les 10 minutes afin de promouvoir la confidentialité de l’identité de la personne.

Cependant, une autre façon d’étiqueter la rencontre entre deux personnes consiste à utiliser un nombre aléatoire qui n’est pas lié à l’appareil que chaque personne porte. C’est ce que les chercheurs appellent une «identification de rencontre». Peralta a développé un système crypté qui utilise des identifiants de rencontre non seulement pour mesurer la rencontre entre deux personnes, mais aussi pour renforcer la confidentialité des identités des deux personnes par des tiers.

Les approches actuelles pour atténuer la propagation des maladies infectieuses dans une population comprennent les systèmes de notification de l’exposition, également connus sous le nom de recherche des contacts, qui reposent sur les pseudonymes. Ces systèmes sont actuellement utilisés sur les smartphones comme un moyen de suivre numériquement si une personne entre en contact avec quelqu’un qui a contracté le COVID-19. Cela peut aider les responsables de la santé à atténuer la propagation de la maladie en isolant les personnes à risque d’en infecter d’autres.

Mais l’avantage de la méthode NIST qui utilise les identifiants de rencontre est sa promotion de la confidentialité. En étiquetant chaque rencontre avec un nombre aléatoire et en ne liant pas la rencontre à l’appareil que la personne porte, il est beaucoup plus difficile pour un cyber-attaquant d’obtenir l’identité de cet utilisateur.

Le public cible de cette approche serait une population plus petite dans un environnement contrôlé comme le campus du NIST ou les maisons de soins infirmiers, a déclaré la chercheuse du NIST, Angela Robinson, également auteur du nouvel article. «Nous développons une approche différente de la recherche des contacts en utilisant des métriques de rencontre.»

La collecte de ces mesures de la façon dont les individus interagissent les uns avec les autres peut aider à mieux comprendre les moyens de modifier les environnements de travail, tels que la modification de la disposition des bâtiments et l’établissement de règles de mobilité, afin de ralentir la propagation de la maladie. Ces changements architecturaux font cependant partie d’un objectif à plus long terme. «Les mesures de rencontre donneront aux experts et aux responsables de la santé davantage d’outils pour comprendre les interactions des personnes et les événements infectieux», a déclaré Peralta.

Dans le cadre d’une initiative plus large au NIST au cours de laquelle divers groupes se sont rencontrés et des discussions ont eu lieu pour aider à lutter contre la pandémie COVID-19, Peralta et Robinson ont collaboré avec le chercheur du NIST Sae Woo Nam, qui a développé un prototype de dispositif Bluetooth du NIST qui utilise le système cryptographique développé par Peralta.

L’appareil est légèrement plus petit que la taille d’une carte à jouer et peut être facilement porté autour du cou d’une personne ou rangé dans sa poche. Il dispose d’un capteur pour détecter un signal Bluetooth ainsi que la durée et la force du signal. La force du signal est utilisée pour estimer la distance entre deux individus. Ainsi, si le signal est plus faible, on peut conclure que la personne suit les directives de distance sociale appropriées et se trouve à plus de 2 mètres (6,56 pieds).

Les prototypes du NIST reposent sur une télémétrie ultrasonore où l’appareil transmet une onde sonore et les chercheurs peuvent mesurer le temps nécessaire à l’onde sonore pour se refléter sur un objet et revenir à l’origine. Cela signifie que le temps de réflexion est proportionnel à la distance entre l’objet cible et la source, dans ce cas l’appareil. La télémétrie par ultrasons permet une détermination plus précise de la distance entre deux personnes que de se fier uniquement au signal Bluetooth.

Les chercheurs proposent également un protocole alternatif aux approches actuelles de recherche des contacts en utilisant leur méthode d’identification des rencontres. La proposition alternative comprend trois parties: les rapports, le stockage sur le serveur et la notification de l’exposition aux risques. Une personne qui reçoit un diagnostic de COVID peut envoyer volontairement et anonymement ses identifiants de rencontre à un serveur central. Le serveur maintient ensuite une fenêtre en cours d’exécution de tous les ID de rencontre signalés. Enfin, chaque jour, chaque personne participant au suivi des contacts effectue un calcul chiffré à deux parties avec le serveur pour obtenir le nombre d’ID de rencontre qui figurent à la fois dans leur liste et dans celle du serveur. Ce nombre est la mesure du risque de la personne.

Il est important de noter que cette approche repose sur l’honnêteté de chaque participant ou un bon acteur lors de l’envoi de ses identifiants de rencontre. Des informations plus détaillées sur l’approche peuvent être trouvées dans le document.

En ce qui concerne les prochaines étapes, les chercheurs du NIST espèrent s’étendre au-delà de la communauté du NIST pour travailler avec la communauté de recherche plus large pour investir dans des mesures de rencontre préservant la confidentialité. Ils visent également à développer davantage les techniques déjà en place pour voir comment elles résistent dans des scénarios où il existe de réelles menaces malveillantes. Pour en savoir plus sur d’autres projets de recherche sur la pandémie de COVID-19 qui sont actuellement en cours au NIST, consultez le portail Web du NIST et du COVID-19.


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Plus d’information:
René Peralta et al, Mesures de rencontre et notification d’exposition, Journal de recherche de l’Institut national des normes et de la technologie (2021). DOI: 10.6028 / jres.126.003

Fourni par l’Institut national des normes et de la technologie

Citation: Des «  métriques de rencontre  » préservant la confidentialité qui pourraient ralentir les futures pandémies (2021, 29 mars) récupérées le 15 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-03-privacy-preserving-encounter-metrics-future-pandemics .html

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