Il contenimento rapido è la chiave per fermare la progressione delle pandemie, e la rapida determinazione della posizione e della cronologia dei contatti di un paziente diagnosticato è un passo fondamentale per le comunità e le città. Questo processo è laborioso, suscettibile di errori di memoria umana, e carico di problemi di privacy.

Gli smartphone possono aiutare in questo processo, anche se qualsiasi tipo di rete e analisi di sorveglianza di massa può portare a uno stato di sorveglianza o essere utilizzato in modo improprio.

I primi strumenti di tracciamento dei contatti implementati in alcuni paesi contro l'attuale pandemia di Covid-19 hanno effettivamente contribuito a rallentare la diffusione, ma lo hanno fatto a scapito della privacy di cittadini e imprese, esporre anche i dettagli più privati ​​sugli individui.

Per aiutare ad affrontare questa sfida urgente, un team guidato dal Professore Associato del MIT Media Lab Ramesh Raskar sta progettando e sviluppando Safe Paths, un cittadino-centrico, fonte aperta, primo set di strumenti e piattaforme digitali per la privacy per aiutare a contenere la diffusione del Covid-19.

Il progetto Safe Paths è una multi-facoltà, sforzo trasversale al MIT, con il contributo e l'esperienza di istituti tra cui l'Università di Harvard, Università di Stanford, e la State University di New York a Buffalo; input clinico dalla Mayo Clinic e dal Massachusetts General Hospital; e mentori dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, il Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti, e il Graduate Institute of International and Development Studies.

Un certo numero di leader e personale dell'azienda globale EY stanno offrendo volontariato il loro tempo in molte discipline, compresa la strategia e l'inclusione nel team di leadership dell'iniziativa principale. In questo modo partecipano anche numerose altre aziende, compreso TripleBlind, Gruppo di consulenza pubblica, e Consulenti Media Guadagnati.

Esperti di agenzie governative e istituti accademici in Canada, Germania, India, Italia, il Regno Unito, e il Vietnam stanno anche aiutando a guidare lo sviluppo della piattaforma.

La piattaforma Percorsi Sicuri, attualmente in versione beta, comprende sia un'applicazione per smartphone, Kit privato, e un'applicazione web, Luoghi Sicuri. L'app PrivateKit consentirà agli utenti di abbinare il diario personale dei dati sulla posizione sul proprio smartphone con dati anonimi, redatto, e la cronologia delle posizioni sfocata dei pazienti infetti. Il tracciamento digitale dei contatti utilizza tracce GPS e Bluetooth sovrapposte che consentono a un individuo di verificare se ha incrociato i percorsi con qualcuno che è stato successivamente diagnosticato positivo al virus. Il protocollo Bluetooth PACT, annunciato in precedenza dal MIT, sarà disponibile tramite Safe Paths. La progettazione del sistema PACT ha beneficiato dei primi lavori di Safe Paths in questo settore. Attraverso luoghi sicuri, i funzionari della sanità pubblica sono attrezzati per oscurare i percorsi di localizzazione dei portatori diagnosticati e quindi trasmettere informazioni sulla posizione con protezione della privacy sia per i pazienti diagnosticati che per le imprese locali.

La piattaforma adotta un approccio fondamentalmente diverso all'analisi epidemica basata su app, e in futuro utilizzerà tecniche basate sullo Split Learning, ricerca che il gruppo Camera Culture di Raskar presso il Media Lab ha sviluppato negli ultimi anni, e che consente il deep learning distribuito senza la condivisione di dati grezzi. Safe Paths utilizza il calcolo sul dispositivo o la corrispondenza del percorso crittografata. La piattaforma Safe Paths fornisce agli utenti informazioni sul fatto che abbiano sperimentato un contatto ravvicinato con un individuo diagnosticato, mantenendo la privacy sia dell'utente che del paziente diagnosticato. Gli utenti conservano la cronologia delle posizioni in privato sul proprio telefono e mantengono il controllo dei propri dati. I pazienti con diagnosi possono scegliere di fornire la loro cronologia delle posizioni ai funzionari sanitari (fornendo simili, ma molto più preciso, informazioni ai colloqui di assunzione in corso di assistenza sanitaria).

Safe Places fornisce anche uno strumento sicuro per i funzionari della sanità pubblica per rendere molto più efficiente la cronologia dei contatti dei pazienti infetti, e consente la condivisione anonima e sicura della cronologia delle posizioni dei pazienti. Nel futuro, anche questi dati verranno crittografati.

Nel libro bianco, "Apps Gone Rogue:mantenimento della privacy personale in un'epidemia, " il team di ricerca descrive l'applicazione del tracciamento dei contatti per rallentare la diffusione delle epidemie; delinea l'attuale panorama degli interventi; e dettaglia le sfide e i rischi per la sicurezza dei dati e la protezione della privacy. La ricerca continua e collaborativa progettata per esplorare ulteriormente gli aspetti critici del tracciamento dei contatti, e per testare metodologie di protezione della privacy sempre più robuste. I risultati saranno continuamente condivisi e pubblicati.

"Ci dedichiamo a soluzioni incentrate sulla privacy:la posizione dell'utente e la cronologia dei contatti non dovrebbero mai lasciare il telefono di un utente senza il consenso diretto, " dice Raskar. "Crediamo fermamente che tutti gli utenti debbano avere il controllo dei propri dati, e che non dovremmo mai dover sacrificare il consenso per la sicurezza del Covid-19".

Zelalem Temesgen, uno specialista in malattie infettive presso la Mayo Clinic che ha contribuito con competenze cliniche al progetto, sottolinea il ruolo fondamentale della ricerca dei contatti nell'arginare un'epidemia.

"In combinazione con la diagnosi rapida e l'isolamento di casi sospetti o confermati, la tracciabilità dei contatti è un intervento fondamentale per controllare le epidemie di malattie infettive, " afferma Temesgen. "Nel migliore dei tempi, la tracciabilità dei contatti è un compito laborioso e difficile; diventa ancora più difficile in situazioni in cui individui senza sintomi sono in grado di trasmettere l'infezione ad altri".

Temesgen osserva che disporre di strumenti per migliorare le capacità di tracciamento dei contatti in modo più efficiente, e identificare accuratamente i luoghi in cui potrebbe essersi verificata la trasmissione consentirà ai funzionari della sanità pubblica di intervenire rapidamente e offrire test a coloro che ne hanno bisogno, e avviare altre misure come l'isolamento e il trattamento.

"In situazioni come quelle che stiamo affrontando ora, dove la nostra conoscenza di questa nuova infezione è incompleta e in continua evoluzione, avere una capacità di tracciamento dei contatti accurata e completa può anche fornire informazioni cruciali su come si diffonde l'infezione, " Aggiunge.

Secondo Ronald Rivest, Professore d'Istituto al MIT e inventore del crittosistema a chiave pubblica RSA, la tracciabilità dei contatti si è rivelata uno strumento importante ed efficace nella lotta alle pandemie. "Fortunatamente è possibile ottenere una buona tracciabilità dei contatti utilizzando gli smartphone, in grado di rilevare la presenza di altri smartphone nelle vicinanze, " Rivest note. "Inoltre, tale tracciamento dei contatti può essere eseguito semplicemente nel rispetto della privacy:non è necessario implementare sistemi "fratello maggiore" che trasferiscono la cronologia delle posizioni di tutti a un grande database da qualche parte. Credo che possiamo vedere tali sistemi implementati e messi in campo rapidamente".

Il professore assistente del MIT Kevin Esvelt, un ingegnere evoluzionista specializzato nella mitigazione dei rischi biologici catastrofici globali, osserva che il tracciamento automatizzato dei contatti diventa sempre più efficace man mano che più persone lo adottano. "Percorsi sicuri utilizza il GPS anonimizzato, che migliora il tracciamento dei contatti tradizionale per tutti coloro che lo utilizzano, così come Bluetooth, che può registrare un'interazione in modo anonimo solo se entrambe le persone lo hanno. A lungo termine, sarebbe meglio integrare queste capacità nel sistema operativo di ogni smartphone come difesa contro tutte le pandemie, con ogni utente che decide liberamente se condividere o meno i propri dati locali quando scopre di essere infetto".

"Fino a quel giorno, "Esvelt aggiunge, "un messaggio di emergenza in tutto lo stato con un link per il download, o un posizionamento prominente da parte delle grandi aziende tecnologiche, è probabilmente il meglio che possiamo fare."

Le fasi iniziali dell'applicazione mobile PrivateKit e dell'implementazione dell'applicazione web Safe Places metteranno in risalto la rapida iterazione e l'implementazione di soluzioni per la privacy, tracciamento dei contatti pandemici. Nelle fasi successive, l'obiettivo è la costruzione di metodi computazionali crittografati che possono essere utili in futuri tipi di focolai.