Tre datavetare och ingenjörer från Boston University arbetar på en smartphone-app som kan låta folk veta om de har kommit i kontakt med någon som har testat positivt för COVID-19, samtidigt som alla parters integritet skyddas.

Ran Canetti, Ari Trachtenberg, och Mayank Varia har slagit sig ihop med forskare vid Massachusetts Institute of Technology och andra universitet för att utveckla en app som använder Bluetooth-aktiverade mobiltelefoner för att meddela en person om de har kommit i närheten av någon infekterad med SARS-CoV-2, det nya coronaviruset som orsakar COVID-19 och som officiellt har upptäckts hos mer än 2 miljoner människor världen över.

För att fungera bäst, appen kräver att många människor använder den, oavsett om de har haft covid-19 eller inte. Appen sänder och fångar slumpmässiga Bluetooth-signaler via närliggande mobiltelefoner som också har appen installerad. Appanvändare som har diagnostiserats med covid-19 rapporterar frivilligt och anonymt sina positiva resultat, vilket sedan gör att deras Bluetooth-pingar från de senaste 14 dagarna laddas upp till en databas som är kodad för att säkerställa att den diagnostiserade användaren laddar upp sina egna pingar. Därifrån, dessa signaler jämförs med ping från andra appdeltagare i systemet. Appen varnar sedan användare om möjlig närhet till en infekterad person, och uppmanar dem därefter att följa upp med hälsovårdstjänstemän (eller deras läkare). All uppladdad information verifieras av en folkhälsomyndighet, och alla appar måste installeras av användare frivilligt.

För Canetti, Trachtenberg, och Varia, teknikens främsta angelägenhet är bevarandet av integriteten. "Frågan om integritet kom ursprungligen upp i en diskussion på e-postlistan för BU Hariri Institute's Cyber ​​Security, Lag, och Society Alliance, säger Trachtenberg, professor i el- och datateknik. "Jag föreslog ett [prototypiskt] tillvägagångssätt för integritetsmedveten kontaktspårning, och Ran, Mayank, och jag förtydligade tillvägagångssättet i en tidning som vi publicerade på arXiv den 27 mars."

arXiv-tidningen väckte stor uppmärksamhet, och BU-teamet gick snart med i PACT-teamet (Private Automated Contact Tracing), som leds av Ron Rivest, en MIT-professor och uppfinnaren av flera högt ansedda krypteringsalgoritmer.

"PACT startades som svar på COVID-19, " säger Varia. "Detta är bara en liten bit av covid-19-pusslet; det finns ett oerhört antal sjukvårdsfrågor och även många tekniska som PACT inte gör något åt. Å andra sidan, den här tekniken kan vara användbar bortom den nuvarande epidemin eftersom vi [planerar att] ha denna förmåga redo att gå i förväg inför nästa epidemi - som förhoppningsvis inte kommer att vara på länge."

PACT inkluderar också forskare från Massachusetts General Hospital, Weizmann Institute of Science, Brown University, Carnegie Mellon University, och MIT Lincoln Laboratory. Forskarna säger att nyckelelementen i PACT-protokollet är hämtade från den ursprungliga designen som föreslagits av teamet av BU-ingenjörer. Apple och Google lade nyligen fram ett mycket liknande protokoll i sin egen kontaktspårningsapp.

"Vanligtvis, en insats som denna skulle göras över år, med publicering och referentgranskning, men vi har helt enkelt inte tid för den formella akademiska mekanismen, " säger Trachtenberg. "Det breda PACT-samarbetet fungerar som ett utmärkt substitut i denna tid av nöd. Det är viktigt att det här systemet sätts ihop i en rasande hastighet."

Varia, meddirektör för BU:s Centrum för tillförlitliga informationssystem och cybersäkerhet (RISCS) och forskningsdocent i datavetenskap, betonar att appen inte överför någon personlig information, eller till och med en unik identifierare för en telefon.

"För att skydda allas integritet, vi skickar bara slumpmässigt "skräp" inom varje Bluetooth-paket, " säger han. "Vi kallar de här slumpmässiga siffrorna "tjut." Människor som diagnostiseras med covid-19 publicerar frivilligt endast dessa slumpmässiga pip till en offentlig databas, som tillåter alla som har kommit i kontakt med den diagnostiserade personen att kontrollera (lokalt på sin egen telefon) om något av kvittrarna de har [mött] stämmer överens med posterna i den offentliga databasen."

Canetti, direktör för RISCS och professor i datavetenskap, säger att tekniken visar hur automatisk kontaktspårning kan göras från telefon till telefon och utan en centraliserad ogenomskinlig databas som innehåller platsinformation om alla individer.

"Det är viktigt, " han säger, "eftersom det motverkar den rådande uppfattningen att mildring av pandemin via automatisk kontaktspårning kräver storskaliga, regeringsledd kränkning av integriteten för hela eller större delen av befolkningen."