[論文レビュー] Ontologies for Privacy Requirements Engineering: A Systematic Literature Review

Mohamad Gharib, Paolo Giorgini+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 30, 2016

Privacy, Security, and Data Protection被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、プライバシー要件工学のためのコアな概念と関係を特定するための体系的文献レビューを提示し、セキュリティとは別個の懸念としてのプライバシーを捉える、画期的なプライバシーオントロジーを提唱する。15件の選定された研究を分析することで、ソフトウェアエンジニアがプライバシー要件を正確に指定し、曖昧さを低減し、システム開発におけるプライバシー・バイ・デザイン（PbD）原則を実装するのを支援する、構造的で社会技術的要因を含むオントロジーを提案する。

ABSTRACT

Privacy has been frequently identified as a main concern for system developers while dealing with/managing personal information. Despite this, most existing work on privacy requirements deals with them as a special case of security requirements. Therefore, key aspects of privacy are, usually, overlooked. In this context, wrong design decisions might be made due to insufficient understanding of privacy concerns. In this paper, we address this problem with a systematic literature review whose main purpose is to identify the main concepts/relations for capturing privacy requirements. In addition, the identified concepts/relations are further analyzed to propose a novel privacy ontology to be used by software engineers when dealing with privacy requirements.

研究の動機と目的

• 要件工学におけるプライバシーをセキュリティとは別個の懸念として定義するための合意形成と概念的明確性の欠如に対処する。
• 文献から既存のプライバシー関連の概念と関係を特定・分析し、再利用可能なオントロジーを構築する根拠を提供する。
• 技術的および社会技術的文脈の両方におけるプライバシー要件を捉える、形式的かつ拡張可能なプライバシー・オントロジーを構築する。
• 共有で標準化された概念的フレームワークを提供することで、ソフトウェアエンジニアがプライバシー・バイ・デザイン（PbD）を適用するのを支援する。
• 明確に定義された再利用可能なオントロジーを通じて、プライバシー概念の誤解による設計上の欠陥を低減する。

提案手法

• プライバシー・オントロジーや要件に関する関連研究を同定するため、PRISMA指針に従った体系的文献レビューを実施する。
• 事前に定義された含む・除外する基準を適用し、265件の研究をスクリーニングし、分析に適した15件の高品質な研究を選定する。
• 選定された研究から、匿名性、仮名化、関連性の欠如などのプライバシー概念とその相互関係を抽出・分析する。
• 研究結果を統合し、プライバシーのコアな概念と関係を抽出することで、基盤となるプライバシー・オントロジーを構築する。
• 組織的役割や人間の相互作用などの社会技術的側面をオントロジーに統合し、現実のプライバシーのダイナミクスを反映する。
• 選定された文献のテーマ的および概念的分析を通じて、提案されたオントロジーの構造と関連性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 プライバシー要件工学に関する文献において、最も頻繁に引用され、概念的に安定したプライバシー概念は何か？
• RQ2 プライバシー概念どうしはどのように関係しているのか？特に、is-a、part-of、prevents などの関係の中で、どれが最も一般的か？
• RQ3 既存の研究は、プライバシーをセキュリティとは別個のものとしてどれほど扱っているのか？その影響は要件工学にどのような意味を持つのか？
• RQ4 医療やスマートシティなどの異なる応用分野において、一貫して強調されているプライバシー概念は何か？
• RQ5 現在のプライバシー・オントロジーに欠けている、システム開発における効果的なプライバシー・バイ・デザインを支援するためのコアな要素は何か？

主な発見

• 体系的レビューにより、プライバシー・オントロジーや概念に明確に言及している15件の高品質な研究が同定され、オントロジー構築の基盤が得られた。
• 匿名性、仮名化、関連性の欠如、観察不能性といったコアなプライバシー概念が、研究全体を通して一貫して引用されており、プライバシーがセキュリティに吸収されがちな中で、しばしば見過ごされている。
• 本研究では、大多数の既存研究がプライバシーをセキュリティの一部として扱っていることが判明し、ユーザーの制御、データ最小化、同意といったプライバシーの重要な側面が不十分にモデル化されていることが明らかになった。
• 提案されたプライバシー・オントロジーは、技術的側面に加え、組織的役割や人間の相互作用といった社会技術的側面を統合しており、現実のプライバシー課題をよりよく反映している。
• 分析の結果、265件の研究のうち、正式なオントロジーや概念的モデルを提供しているのはわずか15件にとどまり、研究ギャップが顕著に現れた。
• 得られたオントロジーは拡張可能で再利用可能に設計されており、要件エンジニアがプライバシー要件を一貫的かつ正確に抽出・指定・検証するのを支援する。