Towards Lawful ISAC in Cellular Networks

Immaginate un mondo in cui le stesse onde radio che trasportano le vostre telefonate e i vostri messaggi internet potrebbero anche agire come occhi invisibili, rilevando la forma, la velocità e la posizione di oggetti senza una singola lente di una telecamera. Questa è la promessa di una tecnologia chiamata sensing e comunicazione integrati (integrated sensing and communication). Per decenni, le reti wireless sono state progettate esclusivamente per spostare dati da un luogo all'altro. Tuttavia, gli ingegneri si sono resi conto che queste stesse onde radio rimbalzano su tutto ciò che toccano. Ascoltando attentamente come queste onde cambiano dopo aver colpito un oggetto, una rete può costruire un'immagine del suo ambiente circostante. Questa capacità sta già apparendo in alcuni sistemi Wi-Fi domestici, permettendo loro di rilevare il movimento o tracciare lo spostamento di una persona attraverso una stanza. Ma la prossima generazione di reti cellulari, i sistemi che alimenteranno le nostre città e i nostri veicoli del futuro, mira a portare questa capacità su una scala massiccia, coprendo interi paesi con una singola, unificata griglia di rilevamento.

Il salto da un piccolo router Wi-Fi locale a una rete cellulare nazionale cambia completamente la natura della tecnologia. In una casa, il rilevamento è limitato a poche stanze e la persona che possiede il router è l'unica in grado di vedere cosa sta accadendo. In una rete cellulare, il rilevamento è pervasivo e centralizzato, gestito da grandi operatori mobili che controllano i segnali su vaste distanze. Questo passaggio crea un profondo dilemma. Sebbene la tecnologia possa rivoluzionare la sicurezza, la gestione del traffico e la risposta alle emergenze, essa introduce anche il rischio di una sorveglianza costante e invisibile. Se una rete può tracciare un'auto o un pedone senza che questi portino un telefono, o anche senza che sappiano di essere osservati, essa minaccia il diritto fondamentale alla privacy. La questione diventa non solo se possiamo costruire questi sistemi, ma come possiamo costruirli senza violare le leggi rigorose progettate per proteggere la dignità umana e la libertà personale.

Un team di ricercatori dell'Università di Padova, in Italia, ha affrontato esattamente questa sfida, intrecciando il mondo dell'ingegneria wireless con quello della conformità legale. Il loro lavoro si concentra su come rendere questa potente tecnologia di rilevamento conforme alla legge all'interno del quadro del Regolamento generale sulla protezione dei dati dell'Unione Europea, noto come GDPR. Questo regolamento stabilisce un livello molto alto per come le informazioni personali vengono raccolte e utilizzate, richiedendo che gli individui sappiano cosa accade ai loro dati e che il loro consenso venga ottenuto. I ricercatori hanno scoperto che applicare queste regole a una rete di rilevamento cellulare è molto più complesso del semplice cifrare i dati. Poiché il rilevamento avviene attraverso onde radio fisiche che viaggiano nell'aria, la minaccia inizia prima ancora che venga creato qualsiasi dato digitale.

Il documento identifica una lacuna critica nel pensiero attuale: le leggi sulla privacy esistenti si concentrano sui "titolari del trattamento", ovvero le persone o le aziende che decidono come utilizzare le informazioni una volta che sono state raccolte. I ricercatori sostengono che in una rete di rilevamento abbiamo bisogno di un nuovo ruolo chiamato "controllore del segnale". Questa è l'entità responsabile della gestione della trasmissione delle onde radio stesse. Essi sono la prima linea di difesa, assicurando che i segnali inviati siano capaci di essere utilizzati solo da ricevitori autorizzati e che non rivelino involontariamente dettagli privati su persone che non fanno nemmeno parte della rete. Ad esempio, un controllore del segnale deve garantire che un'onda inviata per tracciare un veicolo non riveli anche la posizione di un pedone che cammina nelle vicinanze e che non ha acconsentito a essere tracciato.

Per comprendere l'ambito del problema, i ricercatori hanno mappato i diversi tipi di bersagli che una rete potrebbe incontrare. Alcuni bersagli sono persone che portano telefoni, altri sono persone senza telefoni, e altri ancora sono oggetti inanimati come edifici o auto. La legge li tratta in modo diverso. Le persone con telefoni sono chiaramente protette, ma i ricercatori sottolineano che la tecnologia è così sensibile da poter tracciare anche persone senza telefoni, o persino dedurre la loro identità combinando i modelli di movimento con altre informazioni. Ciò significa che quasi tutti sotto la copertura di una rete cellulare potrebbero essere considerati persone la cui privacy deve essere protetta, indipendentemente dal fatto che possiedano un dispositivo. Lo studio evidenzia minacce specifiche, come il rischio che i dati raccolti per uno scopo, come aiutare un'auto a guida autonoma a evitare un incidente, possano essere riutilizzati in seguito per costruire un profilo delle abitudini quotidiane di una persona per scopi pubblicitari o di sorveglianza.

I ricercatori propongono un approccio a strati per risolvere questi problemi, suggerendo che diverse parti della rete debbano assumersi responsabilità specifiche per rimanere conformi alla legge. L'operatore di rete mobile, l'azienda che possiede le torri, deve agire come guardiano primario, supervisionando l'intero processo e garantendo che i dati vengano raccolti solo in aree specifiche e autorizzate. Suggeriscono che il rilevamento dovrebbe essere limitato a dove è assolutamente necessario, come il pavimento di una fabbrica o una strada trafficata, piuttosto che scansionare intere città in modo indiscriminato. Inoltre, i dati non dovrebbero essere conservati più del necessario. Ad esempio, se un sensore rileva un ostacolo per aiutare un'auto a guidare in sicurezza, quell'informazione dovrebbe essere utilizzata immediatamente e poi scartata, invece di essere archiviata in un database.

I fornitori di hardware e software che costruiscono le apparecchiature di rete hanno anch'essi un ruolo cruciale. Devono progettare sistemi in grado di distinguere tra segnali destinati al rilevamento e quelli che non lo sono, e devono includere funzionalità che nascondano automaticamente le identità delle persone che non sono i bersagli previsti. Ciò comporta tecniche come il "beamforming", che dirige le onde radio in un fascio stretto verso un bersaglio specifico, e l' "anonimizzazione", che elimina i dettagli che potrebbero identificare una persona. I ricercatori sottolineano che queste correzioni tecniche devono essere integrate nel sistema fin dall'inizio, un concetto noto come "privacy by design", piuttosto che essere aggiunte come un pensiero successivo.

Infine, il documento esamina le organizzazioni che stabiliscono le regole per il funzionamento di queste reti. I ricercatori sostengono che gli organismi di standardizzazione, i gruppi che scrivono i manuali tecnici per le future reti, debbano includere i requisiti di privacy nelle loro specifiche ufficiali. Se le regole per costruire la rete non richiedono esplicitamente protezioni per la privacy, allora le aziende che costruiscono la rete non avranno alcun incentivo per includerle. Lo studio conclude che rendere legale il sensing e la comunicazione integrati non è una singola soluzione tecnica, ma uno sforimento completo che richiede a ingegneri, avvocati e decisori politici di lavorare insieme. Definendo ruoli chiari su chi controlla i segnali, chi elabora i dati e chi è autorizzato a vedere i risultati, è possibile sfruttare i benefici di questa tecnologia garantendo al contempo che la privacy di ogni individuo sia rispettata. La strada da seguire consiste nel creare un sistema che sia abbastanza intelligente da sapere quando vedere, e abbastanza saggio da sapere quando distogliere lo sguardo.