بلوتريس

BlueTrace هو بروتوكول تطبيق مفتوح المصدر يُسهّل تتبع المخالطين رقميًا للحد من انتشار جائحة كوفيد-19 . ^{[ 2 ]} طُوّر BlueTrace في البداية من قِبل حكومة سنغافورة ، وهو يدعم تتبع المخالطين لتطبيق TraceTogether . ^{[ 3 ] [ 4 ]} وقد اعتمدت أستراليا والإمارات العربية المتحدة هذا البروتوكول في تطبيقاتهما الحكومية، ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} وتدرس دول أخرى اعتماده. ^{[ 8 ] [ 9 ]} ومن مبادئ البروتوكول الحفاظ على الخصوصية والتعاون مع السلطات الصحية. ^{[ 10 ]}

كان الحفاظ على خصوصية المستخدم أحد الاعتبارات الأساسية التي صُمم على أساسها نظام BlueTrace. ولتحقيق ذلك، تُجمع المعلومات الشخصية مرة واحدة فقط عند التسجيل، وتُستخدم فقط للتواصل مع المرضى الذين يُحتمل إصابتهم. إضافةً إلى ذلك، يمكن للمستخدمين إلغاء الاشتراك في أي وقت، ما يؤدي إلى مسح جميع معلوماتهم الشخصية وجعل أي بيانات مُسجلة غير قابلة للتتبع. يتم تتبع المخالطين محليًا بالكامل على جهاز المستخدم باستخدام تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة ، حيث تُخزن جميع اللقاءات في سجل تاريخي يُوثق اللقاءات خلال الـ 21 يومًا الماضية. يتم تحديد هوية المستخدمين في سجل المخالطين باستخدام "معرفات مؤقتة" مجهولة المصدر تتغير بمرور الوقت، صادرة عن الجهة الصحية المختصة. هذا يعني أنه لا يمكن لأي شخص، باستثناء الجهة الصحية التي سُجل لديه المستخدم، التحقق من هويته. علاوة على ذلك، نظرًا لأن المعرفات المؤقتة تتغير بانتظام، لا يمكن لأطراف ثالثة خبيثة تتبع المستخدمين من خلال مراقبة سجلات النظام بمرور الوقت.

بمجرد ثبوت إصابة أحد المستخدمين، تطلب الجهة الصحية سجل بيانات الاتصال. إذا اختار المستخدم مشاركة سجله، يُرسل إلى الجهة الصحية التي تُطابق المعرّف المؤقت مع معلومات الاتصال. لا تستطيع الجهات الصحية الوصول إلى سجلات المستخدمين الأجانب، لذا تُرسل هذه السجلات إلى الجهة الصحية الأجنبية المختصة لمعالجتها. بعد معالجة السجل، تتصل الجهة الصحية بالمستخدم المُحدد فيه.

يركز البروتوكول على مجالين رئيسيين: تسجيل المستخدمين المسجلين محليًا بالقرب من الجهاز، وإرسال السجل إلى الجهة الصحية المختصة، مع الحفاظ على الخصوصية. ولتحقيق ذلك، يمكن تقسيم البروتوكول إلى قسمين: الاتصال بين الأجهزة (DDC)، والاتصال بين الجهاز وخادم الإبلاغ (DRSC).

يعمل مكون DDC فوق بروتوكول Bluetooth Low Energy الحالي ، ويحدد كيفية تعرف جهازين على وجود بعضهما البعض. ^{[ 10 ] : ص 2.} يستخدم مكون DRSC بروتوكول HTTPS لإرسال سجل زمني للزيارات إلى خادم مركزي تابع لهيئة صحية بمجرد ثبوت إصابة أحد المستخدمين. وبذلك، تستطيع الهيئة الصحية، باستخدام السجل، إخطار المستخدمين الذين خالطوا المريض المصاب. ^{[ 10 ] : ص 2.}

بروتوكول الاتصال بين الجهاز وخادم التقارير

لكل تطبيق يُطبّق بروتوكول BlueTrace خادم إبلاغ مركزي مُرتبط به، تُشغّله جهة صحية. يتولى خادم الإبلاغ مسؤولية معالجة التسجيل الأولي، وتوفير مُعرّفات مستخدم فريدة، وجمع سجلات الاتصال التي يُنشئها جزء DDC من البروتوكول. عند تشغيل المستخدم لتطبيق BlueTrace لأول مرة، سيُطلب منه إدخال رقم هاتفه بالتنسيق الدولي ، وسيتم تخصيص مُعرّف مستخدم ثابت له. ^{[ 10 ] : القسم 4.} يُستخدم رقم الهاتف هذا لاحقًا إذا سجّل المستخدم لقاءً في سجل اتصال مريض مُصاب.

بمجرد التسجيل، يُمنح المستخدمون معرّفات مؤقتة (TempID) تُعرّفهم بشكل فريد للأجهزة الأخرى. لكل معرّف مؤقت مدة صلاحية 15 دقيقة لمنع الجهات الخبيثة من شنّ هجمات إعادة الإرسال أو تتبّع المستخدمين بمرور الوقت باستخدام معرّفات فريدة ثابتة. ^{[ 10 ] : القسم 4.2.} تُنشأ المعرّفات المؤقتة من معرّف المستخدم (UserID)، ووقت بدء المعرّف المؤقت، ووقت انتهاء صلاحيته، حيث يقوم الخادم بتشفيرها وتحويلها إلى سلسلة مشفرة بنظام Base64 باستخدام مفتاح تشفير متماثل سري . ولضمان حصول الأجهزة على إمداد مستمر من المعرّفات المؤقتة، حتى في بيئة شبكة غير مستقرة، تُرسل هذه المعرّفات إلى الأجهزة على دفعات مؤرخة مسبقًا. ^{[ 10 ] : القسم 4.2.} يوضح الشكل أدناه مكونات المعرّف المؤقت:

بمجرد ثبوت إصابة المستخدم بالعدوى، تقوم الجهة الصحية المختصة بإصدار رمز تعريف شخصي (PIN) للتحقق من هوية المستخدم، وذلك لتمكينه من تحميل سجل اتصالاته إلى خادم الإبلاغ. ويتضمن السجل بيانات وصفية عن كل لقاء، أهمها الطابع الزمني ومعرّف الجهة الصحية المختصة.

يُحدد مؤشر المساعدة الصحية (HAI) الجهة الصحية التي يُبلغ إليها الاتصال المُسجل. إذا كان مؤشر المساعدة الصحية يُمثل جهة صحية أجنبية، يُرسل سجل الحالة إلى الجهة المُحددة ليتم معالجته هناك.

بعد أن تقوم الجهة الصحية بتصفية سجلات البيانات لتشمل فقط المرضى الذين يتلقون الرعاية المنزلية، تقوم بفك تشفير المعرّف المؤقت (TempID) للكشف عن معرّف المستخدم (UserID) ووقت البدء ووقت الانتهاء. تتم مقارنة تاريخي البدء والانتهاء مع الطابع الزمني للزيارة للتأكد من صحتها، ويتم مطابقة معرّف المستخدم مع رقم هاتف. وبذلك، تستطيع الجهة الصحية الاتصال برقم الهاتف لإبلاغ المستخدم باحتمالية مخالطته لمريض مصاب.

{ "id" : "FmFISm9nq3PgpLdxxYpTx5tF3ML3Va1wqqgY9DGDz1utPbw+Iz8tqAdpbxR1 nSvr+ILXPG==" , // معرف الجهاز المؤقت "md" : "iPhone X" , // طراز الجهاز "rc" : -60 , // قوة الإشارة "o" : "IJ_HAI" , // مُعرّف جهة الصحة "v" : 2 // إصدار البروتوكول }

يُعدّ التعاون بين السلطات الصحية المختلفة عنصرًا أساسيًا في بروتوكول BlueTrace، وهو مصمم بحيث يمكن لعدة سلطات العمل معًا دون الكشف عن المعلومات الشخصية لسلطات أجنبية غير مسجلة لديها. ولأن كل سلطة تحتفظ بمفتاح التشفير وسجلات المستخدمين الخاصة بها، فلا يمكن لأي سلطة صحية فك تشفير بيانات مستخدم أجنبي والاطلاع عليها.

لضمان إرسال سجلات البيانات إلى الجهة المختصة، يتضمن جزء من عملية المصافحة في نظام DDC مُعرّفًا خاصًا بالجهة الصحية (HAI)، وهو سلسلة نصية فريدة تُخصص للهيئات الصحية المسجلة. بمجرد تحديد سجل بيانات جهة صحية أجنبية، تُرسل الجهة الصحية المُستقبِلة هذا السجل إلى خادم التقارير الخاص بالجهة الأجنبية حيث يتم التحقق منه، ثم يُعاد مُعرّف زائف ثابت (PseudoID).

المعرّف الزائف هو تجزئة تشفيرية مُملّحة لمعرّف المستخدم، مصمم لتمكين السلطات الصحية الأجنبية من إجراء تحليل إحصائي لسجلات الاتصال والتواصل بشأن مستخدم معين دون الكشف عن معلومات شخصية غير ضرورية. بمجرد التأكد من أن المعرّف الزائف كان على اتصال وثيق بالمريض المصاب، يتم إبلاغ السلطة الصحية الأجنبية التي أصدرت المعرّف الزائف، ويمكنها المتابعة حسب الحاجة.

كانت إمكانية سحب المستخدمين لموافقتهم على استخدام بياناتهم وجمعها في أي وقت أحد الاعتبارات المهمة في تصميم البروتوكول. ^{[ 10 ] : القسم 3، النقطة 4.} وللسماح بذلك، تُستبعد المعلومات الشخصية من مكون DDC في البروتوكول. وهذا يعني أن المكان الوحيد لتخزين المعلومات الشخصية هو خادم التقارير، حيث تُربط بمعرّف مستخدم ثابت مجهول. يُستخدم معرّف المستخدم هذا (المشفّر في معرّف مؤقت) للتعريف في جزء DDC من البروتوكول. إذا سحب المستخدم موافقته، يُحذف سجل المستخدم من خادم التقارير، مما يعني أنه لا يمكن بعد ذلك مطابقة معرّفات المستخدمين التي تم الحصول عليها من خلال سجلات الاتصال مع رقم هاتف.

من أبرز المخاوف المتعلقة بالخصوصية التي أثيرت حول بروتوكولات مثل BlueTrace أو PEPP-PT استخدام معالجة التقارير المركزية. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} في بروتوكول معالجة التقارير المركزية، يتعين على المستخدم تحميل سجل اتصالاته بالكامل إلى خادم تديره جهة صحية، حيث تتولى هذه الجهة مسؤولية مطابقة بيانات السجل مع تفاصيل الاتصال، وتحديد الاتصالات المحتملة، وفي النهاية تحذير المستخدمين بشأنها. ^{[ 18 ]}

بدلاً من ذلك، تُفوّض بروتوكولات معالجة التقارير اللامركزية، مع وجود خادم تقارير مركزي، مسؤولية معالجة السجلات إلى العملاء على الشبكة. في البروتوكولات التي تستخدم هذا النهج، مثل TCN و DP-3T ، يقوم العميل بتحميل رقم يمكن من خلاله استخلاص رموز التفاعل بواسطة الأجهزة الفردية. ثم يتحقق العملاء من هذه الرموز مقابل سجلات الاتصال المحلية لتحديد ما إذا كانوا قد خالطوا مريضًا مصابًا. ^{[ 19 ]} ونظرًا لأن البروتوكول لا يسمح أبدًا للحكومة بالوصول إلى سجلات الاتصال، فإن هذا النهج يوفر مزايا كبيرة في مجال الخصوصية. ومع ذلك، يطرح هذا الأسلوب أيضًا بعض المشكلات، أبرزها غياب العنصر البشري في عملية الإبلاغ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل النتائج الإيجابية الخاطئة؛ ^{[ 18 ]} ومشكلات محتملة تتعلق بالحجم، حيث قد تُصبح بعض الأجهزة مُثقلة بعدد كبير من التقارير. كما أن بروتوكولات الإبلاغ اللامركزية أقل نضجًا من نظيراتها المركزية. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

OpenTrace هو تطبيق مرجعي مفتوح المصدر لبروتوكول BlueTrace، مُرخص بموجب رخصة GPL-3.0 . ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} يُنفذ جانب DRSC من البروتوكول باستخدام منصة Firebase ، ^{[ 26 ]} حيث تُستخدم وظائف Firebase، وهي إطار عمل للحوسبة بدون خوادم ، لجميع استدعاءات العميل؛ بالإضافة إلى Firebase Secret Manager ^{[ 27 ] ( الأسطر 29-37)} وStorage ^{[ 28 ] ( السطر 22)} لتخزين مفتاح التشفير وسجلات جهات الاتصال على التوالي. أما بالنسبة لجانب التطبيق/DDC من البروتوكول، فيتضمن نسخة مُعدلة من تطبيق TraceTogether لأجهزة Android وiOS. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

• TraceTogether
• بروتوكول TCN
• تتبع التقارب مع الحفاظ على الخصوصية على مستوى أوروبا
• إشعار التعرض (GAEN) (جوجل/أبل)

• ورقة بيضاء مؤرشفة بتاريخ 20 أبريل 2020 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• مستودع OpenTrace على GitHub
• الصفحة الرئيسية لـ BlueTrace مؤرشفة بتاريخ 11 أبريل 2020 على موقع Wayback Machine