Imaginez que vous avez été diagnostiqué positif au COVID-19. Les responsables de la santé commencent à rechercher les contacts pour contenir les infections, vous demandant d'identifier les personnes avec lesquelles vous avez été en contact étroit. Les personnes évidentes me viennent à l'esprit :votre famille, vos collègues. Mais qu'en est-il de la femme devant vous en ligne la semaine dernière à la pharmacie, ou l'homme ensachant vos courses ? Ou l'un des autres inconnus dont vous avez pu vous approcher au cours des 14 derniers jours ?

Une équipe dirigée par des chercheurs du MIT et comprenant des experts de nombreuses institutions développe un système qui augmente la recherche « manuelle » des contacts par les responsables de la santé publique, tout en préservant la vie privée de tous les individus. Le système repose sur des signaux Bluetooth à courte portée émis par les smartphones des personnes. Ces signaux représentent des chaînes aléatoires de nombres, assimilé à des « bips » que d'autres smartphones à proximité peuvent se souvenir d'avoir entendus.

Si une personne est positive, ils peuvent télécharger la liste des bips que leur téléphone a émis au cours des 14 derniers jours dans une base de données. D'autres personnes peuvent ensuite analyser la base de données pour voir si l'un de ces bips correspond à ceux captés par leurs téléphones. S'il y a une correspondance, une notification informera cette personne qu'elle a pu être exposée au virus, et comprendra des informations des autorités de santé publique sur les prochaines étapes à suivre. Absolument, tout ce processus se fait tout en préservant la vie privée de ceux qui sont positifs au COVID-19 et de ceux qui souhaitent vérifier s'ils ont été en contact avec une personne infectée.

"Je garde une trace de ce que j'ai diffusé, et vous gardez une trace de ce que vous avez entendu, et cela nous permettra de savoir si quelqu'un était à proximité d'une personne infectée, " dit Ron Rivest, Professeur du MIT Institute et chercheur principal du projet. "Mais pour ces émissions, nous utilisons des techniques cryptographiques pour générer aléatoirement, numéros tournants qui ne sont pas seulement anonymes, mais pseudonyme, changeant constamment leur 'ID, ' et cela ne peut pas être retracé jusqu'à un individu."

Cette approche du privé, la recherche automatisée des contacts sera disponible de plusieurs manières, y compris grâce à l'effort de protection de la vie privée lancé au MIT en réponse à COVID-19 appelé SafePaths. Ce vaste ensemble d'applications mobiles est en cours de développement par une équipe dirigée par Ramesh Raskar du Media Lab. La conception du nouveau système basé sur Bluetooth a bénéficié des premiers travaux de SafePaths dans ce domaine.

Echanges Bluetooth

Les smartphones ont déjà la possibilité d'annoncer leur présence à d'autres appareils via Bluetooth. La fonction "Trouver mon" d'Apple, par exemple, utilise les bips d'un iPhone ou d'un MacBook perdu pour attirer l'attention d'autres appareils Apple, aider le propriétaire de l'appareil perdu à le retrouver.

"Trouvez mon inspiré ce système. Si mon téléphone est perdu, il peut commencer à diffuser un signal Bluetooth qui n'est qu'un nombre aléatoire ; c'est comme être au milieu de l'océan et agiter une lumière. Si quelqu'un passe avec Bluetooth activé, leur téléphone ne sait rien de moi; il dira simplement à Apple, 'Hey, J'ai vu cette lumière, '" dit Marc Zissman, le chef associé de la division de la cybersécurité et des sciences de l'information du laboratoire MIT Lincoln et co-investigateur principal du projet.

Avec leur système, l'équipe demande essentiellement à un téléphone d'envoyer ce type de signal aléatoire tout le temps et de conserver un journal de ces signaux. À la fois, le téléphone détecte les bips qu'il a captés sur d'autres téléphones, et n'enregistre que les gazouillis qui seraient médicalement importants pour la recherche des contacts - ceux émis dans un rayon d'environ 6 pieds et captés pendant une certaine durée, disons 10 minutes.

Les propriétaires de téléphones s'impliqueraient en téléchargeant une application qui active ce système. Après un diagnostic positif, une personne recevrait un code QR d'un responsable de la santé. En scannant le code via cette application, cette personne peut télécharger son journal dans le cloud. Toute personne disposant de l'application pourrait alors lancer son téléphone pour analyser ces journaux. Une notification, s'il y a une correspondance, pourrait dire à un utilisateur combien de temps il était à proximité d'une personne infectée et la distance approximative.

Technologie de protection de la vie privée

Certains pays qui ont le mieux réussi à contenir la propagation du COVID-19 ont utilisé des approches basées sur les smartphones pour effectuer la recherche des contacts, pourtant, les chercheurs notent que ces approches n'ont pas toujours protégé la vie privée des individus. Corée du Sud, par exemple, a mis en place des applications qui informent les autorités si une personne diagnostiquée a quitté son domicile, et peut puiser dans les données GPS des gens pour localiser exactement où ils ont été.

"Nous ne suivons pas l'emplacement, ne pas utiliser le GPS, ne pas associer votre identifiant personnel ou votre numéro de téléphone à l'un de ces numéros aléatoires que votre téléphone émet, " dit Daniel Weitzner, chercheur principal au Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle du MIT (CSAIL) et co-chercheur principal de cet effort. "Ce que nous voulons, c'est permettre à chacun de participer à un processus partagé de voir si vous avez pu être en contact, sans dévoiler, ou forcer quiconque à révéler, n'importe quoi."

Le choix est la clé. Weitzner voit le système comme un coup virtuel à la porte qui préserve le droit des gens de ne pas y répondre. L'espoir, bien que, est que tous ceux qui peuvent s'inscrire le feraient pour aider à contenir la propagation du COVID-19. « Nous avons besoin qu'un grand pourcentage de la population opte pour que ce système fonctionne vraiment. Nous nous soucions de chaque appareil Bluetooth ; il est vraiment essentiel d'en faire un écosystème complet, " il dit.

Impact sur la santé publique

Tout au long du processus de développement, les chercheurs ont travaillé en étroite collaboration avec une équipe médicale consultative pour s'assurer que ce système contribuerait efficacement aux efforts de recherche des contacts. Cette équipe est dirigée par Louise Ivers, qui est un expert en maladies infectieuses, professeur agrégé à la Harvard Medical School, et directeur exécutif du Massachusetts General Hospital Center for Global Health.

"Pour que les États-Unis puissent vraiment contenir cette épidémie, nous devons avoir une approche beaucoup plus proactive qui nous permette de retracer plus largement les contacts pour les cas confirmés. Cette approche automatisée et protégeant la vie privée pourrait vraiment transformer notre capacité à maîtriser l'épidémie ici et pourrait être adaptée pour être utilisée dans d'autres contextes mondiaux, " dit Ivers. " Ce qui est également formidable, c'est que la technologie peut s'adapter à la manière dont les responsables de la santé publique souhaitent gérer les contacts avec les cas exposés dans leur région spécifique, qui peut changer avec le temps."

Par exemple, le système pourrait informer quelqu'un qu'il doit s'isoler, ou il pourrait leur demander de s'enregistrer via l'application pour se connecter avec des spécialistes concernant les symptômes et le bien-être quotidiens. Dans d'autres circonstances, les responsables de la santé publique pourraient demander que cette personne se fasse tester s'ils remarquaient un groupe de cas.

La capacité d'effectuer une recherche des contacts rapidement et à grande échelle peut être efficace non seulement pour aplatir la courbe de l'épidémie, mais aussi pour permettre aux gens d'entrer en toute sécurité dans la vie publique une fois qu'une communauté est sur le côté descendant de la courbe. « Nous voulons pouvoir laisser les gens reprendre prudemment une vie normale tout en ayant également cette capacité de mettre soigneusement en quarantaine et d'identifier certains vecteurs d'une épidémie, " dit Rivest.

Vers la mise en œuvre

Les ingénieurs du Lincoln Laboratory ont dirigé le prototypage du système. L'un des défis techniques les plus difficiles a été de parvenir à l'interopérabilité, C'est, permettant à un bip d'un iPhone d'être capté par un appareil Android et vice versa. Un test au laboratoire à la fin de la semaine dernière a prouvé qu'ils ont atteint cette capacité, et que les bips pourraient être captés par d'autres téléphones de différentes marques et modèles.

Une prochaine étape vitale vers la mise en œuvre consiste à s'engager avec les fabricants de smartphones et les développeurs de logiciels - Apple, Google, et Microsoft. "Ils ont ici un rôle essentiel. Le prototype a pour objectif de prouver à ces développeurs que cela est faisable pour eux à mettre en œuvre, " dit Rivest. Au fur et à mesure que ces collaborations se forment, l'équipe fait également la démonstration de son système prototype aux agences gouvernementales d'État et fédérales.

Rivest souligne que la collaboration a rendu ce projet possible. Ces collaborateurs comprennent le Massachusetts General Hospital Center for Global Health, CSAIL, Laboratoire MIT Lincoln, Université de Boston, Université Brown, Laboratoire des médias du MIT, L'Institut des sciences Weizmann, et SRI International.

L'équipe vise également à jouer un rôle central, rôle de coordination avec d'autres efforts dans le pays et en Europe pour développer des systèmes de recherche des contacts préservant la confidentialité.

"Ce projet est réalisé dans un véritable style académique. Ce n'est pas un concours, c'est un effort collectif de la part de plusieurs, beaucoup de gens pour faire fonctionner un système, " dit Rivest.