Towards Lawful ISAC in Cellular Networks

Stel je een wereld voor waarin de ether die uw telefoongesprekken en internetberichten draagt, ook de onzichtbare ogen zou kunnen zijn die de vorm, snelheid en locatie van objecten detecteren zonder een enkele cameralens. Dit is de belofte van een technologie genaamd geïntegreerde sensing en communicatie. Decennialang zijn draadloze netwerken uitsluitend ontworpen om gegevens van de ene plek naar de andere te verplaatsen. Ingenieurs hebben echter beseft dat deze radiofrequenties ook terugkaatsen op alles wat ze raken. Door nauwkeurig te luisteren naar hoe deze golven veranderen nadat ze een object hebben geraakt, kan een netwerk een beeld van de omgeving opbouwen. Deze capaciteit verschijnt al in sommige thuis Wi-Fi-systemen, waardoor ze beweging kunnen detecteren of de beweging van een persoon door een kamer kunnen volgen. Maar de volgende generatie cellulaire netwerken, de systemen die onze toekomstige steden en voertuigen zullen aandrijven, streven ernaar deze mogelijkheid op een enorme schaal uit te breiden, door hele landen te dekken met één enkel, verenigd sensing-grid.

De sprong van een kleine, lokale Wi-Fi-router naar een landelijk dekkend cellulair netwerk verandert de aard van de technologie volledig. In een huis is de sensing beperkt tot een paar kamers, en de persoon die eigenaar is van de router is de enige die kan zien wat er gebeurt. In een cellulair netwerk is de sensing alomtegenwoordig en gecentraliseerd, beheerd door grote mobiele providers die de signalen over enorme afstanden controleren. Deze verschuiving creëert een diepgaand dilemma. Hoewel de technologie de veiligheid, het verkeersbeheer en de hulpverlening bij noodsituaties zou kunnen revolutioneren, introduceert het ook het risico van constante, onzichtbare surveillance. Als een netwerk een auto of voetganger kan volgen zonder dat zij een telefoon bij zich hebben, of zelfs zonder dat zij weten dat ze worden bekeken, bedreigt dit het fundamentele recht op privacy. De vraag is niet alleen of we deze systemen kunnen bouwen, maar hoe we ze kunnen bouwen zonder de strikte wetten te schenden die bedoeld zijn om de menselijke waardigheid en persoonlijke vrijheid te beschermen.

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Padova in Italië heeft precies deze uitdaging aangepakt door de werelden van draadloze techniek en juridische naleving met elkaar te verweven. Hun werk richt zich op de vraag hoe deze krachtige sensing-technologie legaal kan worden binnen het kader van de Algemene Verordening Gegevensbescherming van de Europese Unie, bekend als de AVG (GDPR). Deze verordening stelt een hoge lat voor hoe persoonlijke informatie wordt verzameld en gebruikt, waarbij vereist wordt dat individuen weten wat er met hun gegevens gebeurt en dat hun toestemming wordt verkregen. De onderzoekers ontdekten dat het toepassen van deze regels op een cellulair sensing-netwerk veel complexer is dan simpelweg gegevens versleutelen. Omdat sensing plaatsvindt via fysieke radiogolven die door de lucht reizen, begint de dreiging nog voordat er überhaupt digitale gegevens worden gecreëerd.

Het artikel identificeert een kritieke kloof in het huidige denken: bestaande privacywetten richten zich op "gegevenscontrollers", de mensen of bedrijven die beslissen hoe informatie wordt gebruikt zodra deze is verzameld. De onderzoekers betogen dat we in een sensing-netwerk een nieuwe rol nodig hebben, een "signaalcontroller". Dit is de entiteit die verantwoordelijk is voor het beheren van de transmissie van de radiofrequenties zelf. Zij zijn de eerste verdedigingslinie, die ervoor zorgt dat de uitgezonden signalen alleen bruikbaar zijn voor geautoriseerde ontvangers en dat ze niet onbedoeld privédetails onthullen over mensen die niet eens deel uitmaken van het netwerk. Een signaalcontroller moet bijvoorbeeld ervoor zorgen dat een golf die wordt uitgezonden om een voertuig te volgen, niet ook de locatie onthult van een voetganger die in de buurt loopt en niet heeft ingestemd met tracking.

Om de omvang van het probleem te begrijpen, hebben de onderzoekers de verschillende soorten doelwitten in kaart gebracht die een netwerk tegen kan komen. Sommige doelwitten zijn mensen die telefoons bij zich dragen, sommige zijn mensen zonder telefoons, en andere zijn levenloze objecten zoals gebouwen of auto's. De wet behandelt deze verschillend. Mensen met telefoons zijn duidelijk beschermd, maar de onderzoekers wijzen erop dat de technologie zo gevoelig is dat deze ook mensen zonder telefoons kan volgen, of zelfs hun identiteit kan afleiden door bewegingspatronen te combineren met andere informatie. Dit betekent dat bijna iedereen onder de dekking van een cellulair netwerk beschouwd kan worden als een persoon wiens privacy beschermd moet worden, ongeacht of zij een apparaat bezitten. De studie benadelt specifieke dreigingen, zoals het risico dat gegevens verzameld voor één doel, zoals het helpen van een zelfrijdende auto om een botsing te vermijden, later kunnen worden hergebruikt om een profiel van de dagelijkse gewoonten van een persoon op te bouwen voor advertenties of surveillance.

De onderzoekers stellen een gelaagde aanpak voor om deze problemen op te lossen, waarbij zij suggereren dat verschillende onderdelen van het netwerk specifieke verantwoordelijkheden moeten op zich nemen om legaal te blijven. De mobiele netwerkoperator, het bedrijf dat de masten bezit, moet optreden als de primaire bewaker, die het hele proces superviseert en ervoor zorgt dat gegevens alleen worden verzameld in specifieke, geautoriseerde gebieden. Zij suggereren dat sensing beperkt moet worden tot waar het absoluut noodzakelijk is, zoals een fabrieksvloer of een drukke snelweg, in plaats van willekeurig hele steden te scannen. Bovendien mogen de gegevens niet langer worden bewaard dan nodig. Als een sensor bijvoorbeeld een obstakel detecteert om een auto veilig te laten rijden, moet die informatie onmiddellijk worden gebruikt en daarna worden verwijderd, in plaats van in een database te worden opgeslagen.

De hardware- en softwareleveranciers die de netwerkapparatuur bouwen, hebben ook een cruciale rol. Zij moeten systemen ontwerpen die het onderscheid kunnen maken tussen signalen die bedoeld zijn voor sensing en signalen die dat niet zijn, en zij moeten functies bevatten die automatisch de identiteiten van mensen verbergen die niet de beoogde doelwitten zijn. Dit omvat technieken zoals "beamforming", waarbij radiofrequenties in een smalle straal naar een specifiek doelwit worden gericht, en "anonimisering", waarbij details die een persoon zouden kunnen identificeren worden weggestreept. De onderzoekers benadrukken dat deze technische oplossingen vanaf het begin in het systeem moeten worden ingebouwd, een concept dat bekend staat als "privacy by design", in plaats van ze achteraf toe te voegen.

Ten slotte kijkt het artikel naar de organisaties die de regels bepalen voor hoe deze netwerken werken. De onderzoekers betogen dat standaardisatieorganen, de groepen die de technische handleidingen voor toekomstige netwerken schrijven, privacyvereisten in hun officiële specificaties moeten opnemen. Als de regels voor het bouwen van het netwerk niet expliciet privacybescherming vereisen, dan zullen de bedrijven die het netwerk bouwen geen prikkel hebben om deze op te nemen. De studie concludeert dat het legaal maken van geïntegreerde sensing en communicatie geen enkele technische oplossing is, maar een uitgebreide inspanning die vereist dat ingenieurs, juristen en beleidsmakers samenwerken. Door duidelijke rollen te definiëren voor wie de signalen beheert, wie de gegevens verwerkt en wie de resultaten mag inzien, is het mogelijk om de voordelen van deze technologie te benutten terwijl de privacy van elk individu wordt gerespecteerd. De weg vooruit houdt een systeem in waarbij het netwerk slim genoeg is om te weten wanneer het moet zien, en wijs genoeg om te weten wanneer het weg moet kijken.