Imaginez que vous ayez été diagnostiqué positif à la Covid-19. Les autorités sanitaires entament un traçage des contacts pour endiguer la propagation du virus et vous demandent d'identifier les personnes avec lesquelles vous avez été en contact étroit. Les personnes qui viennent immédiatement à l'esprit sont votre famille, vos collègues. Mais qu'en est-il de la femme qui vous précédait à la pharmacie la semaine dernière, ou du caissier qui emballait vos courses ? Ou de tous les autres inconnus que vous avez croisés au cours des 14 derniers jours ? Une équipe dirigée par des chercheurs du MIT et composée d'experts de nombreuses institutions développe un système qui complète le traçage manuel des contacts effectué par les autorités sanitaires, tout en préservant la confidentialité des données personnelles. Ce système repose sur des signaux Bluetooth à courte portée émis par les smartphones. Ces signaux sont des suites de chiffres aléatoires, semblables aux signaux sonores que d'autres smartphones à proximité peuvent se souvenir d'avoir entendus.
Si une personne est testée positive, elle peut télécharger la liste des bips émis par son téléphone au cours des 14 derniers jours dans une base de données. D'autres personnes peuvent ensuite consulter cette base de données pour vérifier si certains de ces sons correspondent à ceux captés par leur téléphone. En cas de correspondance, une notification informera la personne concernée d'une possible exposition au virus et lui fournira des informations des autorités sanitaires sur les démarches à suivre. Point essentiel, l'ensemble de ce processus est mené dans le respect de la vie privée des personnes testées positives à la COVID-19 et de celles qui souhaitent vérifier si elles ont été en contact avec une personne infectée.
« Je conserve une trace de ce que j'ai transmis, et vous notez ce que vous avez entendu. Cela nous permettra de savoir si une personne s'est trouvée à proximité d'une personne infectée », explique Ron Rivest, professeur et directeur de l'Institut du MIT, et chercheur participant au projet. « Pour ces transmissions, nous utilisons des techniques cryptographiques afin de générer des nombres aléatoires et changeants, non seulement anonymes, mais aussi pseudonymes. Leur "identifiant" change constamment et il est impossible de les relier à un individu. ».
Cette approche de traçage des contacts automatisé et respectueux de la vie privée sera accessible de plusieurs manières, notamment via SafePaths, la première initiative du MIT en matière de protection de la vie privée lancée en réponse à la COVID-19. Cette suite complète d'applications mobiles est développée par une équipe dirigée par Ramesh Raskar du MIT Media Lab. La conception de ce nouveau système basé sur Bluetooth a bénéficié des travaux initiaux de SafePaths dans ce domaine.
Partage Bluetooth :
Les smartphones peuvent déjà signaler leur présence aux autres appareils via Bluetooth. La fonction « Localiser » d’Apple, par exemple, utilise des signaux sonores émis par un iPhone ou un MacBook perdu pour attirer l’attention des autres appareils Apple et aider ainsi son propriétaire à le retrouver.
« Ce système s’inspire de l’application Localiser mon téléphone. Si je le perds, il peut émettre un signal Bluetooth composé d’un simple nombre aléatoire ; c’est comme être en pleine mer et agiter une lampe. Si une personne passe à proximité avec le Bluetooth activé, son téléphone ne sait rien de moi ; il signale simplement à Apple : “J’ai vu cette lumière” », explique Marc Zissman, chef adjoint de la Division des sciences de l’information et de la cybersécurité du Lincoln Lab du MIT et co-responsable du projet.
Grâce à leur système, l'équipe demande à un téléphone d'émettre en continu ce type de signal aléatoire et d'en conserver un enregistrement. Simultanément, le téléphone détecte les signaux qu'il capte d'autres téléphones et n'enregistre que ceux qui présentent un intérêt médical pour le traçage des contacts : ceux émis dans un rayon d'environ 1,8 mètre et collectés sur une période donnée, par exemple 10 minutes.
Les utilisateurs de téléphones pourraient participer en téléchargeant une application permettant d'activer ce système. Après un diagnostic positif, une personne recevrait un code QR d'un responsable de la santé. En scannant ce code avec l'application, elle pourrait télécharger son dossier sur le cloud. Toute personne possédant l'application pourrait ensuite utiliser son téléphone pour scanner ces dossiers. En cas de correspondance, une notification indiquerait à l'utilisateur la durée de son contact avec une personne infectée et la distance approximative.
Technologies respectueuses de la vie privée.
Certains des pays ayant le mieux maîtrisé la propagation de la Covid-19 ont utilisé des applications mobiles pour le traçage des contacts ; toutefois, des chercheurs soulignent que ces méthodes n’ont pas toujours garanti la protection de la vie privée. La Corée du Sud, par exemple, a mis en place des applications qui alertent les autorités lorsqu’une personne diagnostiquée positive a quitté son domicile et qui exploitent les données GPS pour déterminer précisément ses déplacements.
« Nous ne suivons pas votre position, nous n'utilisons pas le GPS et nous n'associons ni votre identifiant personnel ni votre numéro de téléphone aux numéros aléatoires émis par votre téléphone », explique Daniel Weitzner, chercheur principal au Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle (CSAIL) du MIT et co-responsable de ce projet. « Notre objectif est de permettre à tous de participer à un processus partagé afin de vérifier si vous avez pu être en contact avec nous, sans que personne ne soit contraint de révéler quoi que ce soit. ».
Le choix est essentiel. Weitzner conçoit ce système comme une sonnette virtuelle qui préserve le droit de ne pas répondre. L'espoir est toutefois que tous ceux qui peuvent s'inscrire le fassent afin de contribuer à endiguer la propagation de la Covid-19. « Pour que ce système soit vraiment efficace, nous avons besoin qu'un pourcentage important de la population y adhère. Nous nous soucions de tous les appareils Bluetooth en circulation ; il est crucial de créer un écosystème complet », explique-t-il.
Impact sur la santé publique :
Tout au long du processus de développement, les chercheurs ont travaillé en étroite collaboration avec une équipe de conseillers médicaux afin de garantir que ce système contribue efficacement aux efforts de recherche des contacts. Cette équipe est dirigée par Louise Ivers, spécialiste des maladies infectieuses, professeure agrégée à la faculté de médecine de Harvard et directrice générale du Centre de santé mondiale de l’hôpital général du Massachusetts.
« Pour que les États-Unis parviennent véritablement à endiguer cette épidémie, nous avons besoin d'une approche beaucoup plus proactive qui nous permette de retracer plus largement les contacts des cas confirmés. Cette approche automatisée et respectueuse de la vie privée pourrait transformer notre capacité à contrôler l'épidémie ici et pourrait être adaptée à d'autres contextes internationaux », explique Ivers. « De plus, cette technologie est flexible et s'adapte à la manière dont les responsables de la santé publique gèrent les contacts avec les personnes exposées dans leur région, une gestion qui peut évoluer. ».
Par exemple, le système pourrait avertir une personne qu'elle doit s'isoler, ou lui demander de s'inscrire via l'application pour communiquer avec des professionnels de santé au sujet de ses symptômes et de son état de santé au quotidien. Dans d'autres circonstances, les autorités sanitaires pourraient demander à cette personne de se faire tester si elles constatent un regroupement de cas.
La capacité à effectuer un traçage des contacts rapidement et à grande échelle peut s'avérer efficace non seulement pour freiner la propagation d'une épidémie, mais aussi pour permettre à la population de reprendre une vie sociale normale en toute sécurité une fois la situation maîtrisée. « Nous souhaitons permettre aux gens de retrouver progressivement une vie normale tout en ayant la possibilité de mettre en quarantaine et d'identifier certains vecteurs de transmission », explique Rivest.
Vers la mise en œuvre :
Les ingénieurs du Lincoln Laboratory ont piloté le prototypage du système. L’un des défis techniques les plus complexes a consisté à assurer l’interopérabilité, c’est-à-dire la possibilité pour un appareil Android de capter un signal sonore émis par un iPhone et inversement. Un test réalisé en laboratoire la semaine dernière a démontré que cette interopérabilité était atteinte et que d’autres téléphones, de marques et de modèles variés, pouvaient également capter ces signaux.
La prochaine étape cruciale vers la mise en œuvre consiste à collaborer avec les fabricants de smartphones et les développeurs de logiciels : Apple, Google et Microsoft. « Leur rôle est essentiel. L’objectif du prototype est de démontrer à ces développeurs que sa mise en œuvre est réalisable », explique Rivest. Parallèlement à la mise en place de ces collaborations, l’équipe présente également son prototype aux agences gouvernementales étatiques et fédérales.
Rivest souligne que ce projet a été rendu possible grâce à la collaboration. Parmi les collaborateurs figurent le Massachusetts General Hospital Center for Global Health (CSAIL), le MIT Lincoln Laboratory, l'Université de Boston, l'Université Brown, le MIT Media Lab, l'Institut Weizmann des Sciences et SRI International.
L'équipe vise également à jouer un rôle central et de coordination avec d'autres initiatives menées à travers le pays et en Europe pour développer des systèmes de traçage des contacts similaires respectueux de la vie privée.
« Ce projet est mené dans un esprit résolument académique. Il ne s’agit pas d’une compétition, mais d’un effort collectif de très nombreuses personnes pour faire fonctionner un système », explique Rivest.
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Écrit par Kylie Foy, Lincoln Lab
