[논문 리뷰] Privacy Engineering Meets Software Engineering. On the Challenges of Engineering Privacy ByDesign

Blagovesta Kostova, Seda Gürses외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 07. 16.

Privacy, Security, and Data ProtectionSocial Sciences참고 문헌 78인용 수 17

한 줄 요약

이 논문은 학술적 프라이버시 엔지니어링 연구와 실제 소프트웨어 개발 관행, 특히 애자일 및 서비스 중심 아키텍처 간의 핵심적인 괴리점을 규명한다. 연구는 프라이버시 연구가 분산 팀, 제3자 서비스, 반복적 개발과 같은 소프트웨어 엔지니어링 현실을 통합함으로써 프라이버시 보장 기술의 실용적 구현을 가능하게 해야 한다고 제안한다.

ABSTRACT

Current day software development relies heavily on the use of service architectures and on agile iterative development methods to design, implement, and deploy systems. These practices result in systems made up of multiple services that introduce new data flows and evolving designs that escape the control of a single designer. Academic privacy engineering literature typically abstracts away such conditions of software production in order to achieve generalizable results. Yet, through a systematic study of the literature, we show that proposed solutions inevitably make assumptions about software architectures, development methods and scope of designer control that are misaligned with current practices. These misalignments are likely to pose an obstacle to operationalizing privacy engineering solutions in the wild. Specifically, we identify important limitations in the approaches that researchers take to design and evaluate privacy enhancing technologies which ripple to proposals for privacy engineering methodologies. Based on our analysis, we delineate research and actions needed to re-align research with practice, changes that serve a precondition for the operationalization of academic privacy results in common software engineering practices.

연구 동기 및 목표

• 애자일 및 서비스 중심 개발과 같은 현대 소프트웨어 엔지니어링 관행과 학술적 프라이버시 엔지니어링 연구 간의 핵심 괴리점을 규명하는 것.
• 중앙 집중식 제어와 정적 시스템 사양과 같은 프라이버시 연구의 가정이 실제로 프라이버시 솔루션을 구현하는 데 있어 실현 가능성에 어떻게 악영향을 미치는지 분석하는 것.
• 모듈성, 진화, 분산 신뢰와 같은 실제 소프트웨어 엔지니어링 제약 조건을 고려한 프라이버시 엔지니어링으로의 연구 방향 전환을 제안하는 것.
• 기술적 프라이버시 솔루션이 기존의 엔지니어링 워크플로우와 원칙(예: 목적 제한 원칙)과 일치하도록 하는 표준, 규제, 도구 지원을 주장하는 것.
• 레거시 시스템, 지속적 통합, 제3자 서비스 조합과 같은 과제를 해결함으로써 프라이버시 중심 설계의 운영화를 가능하게 하는 것.

제안 방법

• 소프트웨어 아키텍처와 개발 프로세스에 대한 암묵적 가정을 규명하기 위해 프라이버시 기술과 프라이버시 엔지니어링 방법론에 대한 체계적 문헌 리뷰를 수행했다.
• 이상화된 프라이버시 연구 모델(예: 단일 개발자, 단일 시스템)과 실제 소프트웨어 시스템(예: 마이크로서비스, 제3자 컴포넌트, 애자일 팀) 간의 차이를 매핑했다.
• 애자일 개발과 서비스 중심 아키텍처가 위협 모델링, 데이터 흐름, 프라이버시 보장에 미치는 영향을 분석했다.
• 실제 엔지니어링 환경에서의 프라이버시에 대한 경험적 연구에 초점을 맞춘 연구 의제를 제안했다. 이는 데이터 흐름 측정과 개발자 관행 분석을 포함한다.
• 조합 가능한 프라이버시 강화 기술(PETs), 프라이버시 보장 모니터링, PET 조합을 위한 테스트 프레임워크와 같은 기술적 솔루션을 탐색했다.
• 기존 소프트웨어 엔지니어링 관행(예: 브라운필드 리모델링, 다크 런치, 지속적 통합 지원)에 프라이버시 엔지니어링을 통합할 것을 주장했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 현재의 프라이버시 엔지니어링 방법론은 마이크로서비스와 애자일 방법론과 같은 현대 소프트웨어 개발의 현실을 얼마나 고려하지 못하고 있는가?
• RQ2 실제 시스템에 프라이버시 연구를 운영화하는 데 방해가 되는 주요 기술적 및 조직적 과제는 무엇인가?
• RQ3 프라이버시 보장 기술은 어떻게 조합 가능하고, 업데이트 가능하며, 서비스 오케스트레이션과 코디네이션과 호환 가능하게 설계될 수 있는가?
• RQ4 목적 제한 원칙과 같은 규제 원칙은 어떻게 애자일이고 분산된 소프트웨어 생태계 내에서 기술적으로 강제될 수 있는가?
• RQ5 표준과 개발자 도구는 기존 소프트웨어 엔지니어링 관행와의 일치를 위해 프라이버시 엔지니어링에 어떤 역할을 할 수 있는가?

주요 결과

• 프라이버시 연구는 일반적으로 전체 제어권을 가진 단일 개발자 기반의 단일 시스템을 가정하지만, 이는 분산형, 서비스 중심, 애자일 소프트웨어 개발의 현실을 반영하지 못한다.
• 서비스 아키텍처로의 전환은 프라이버시 엔지니어가 제어하지 못하는 새로운 데이터 흐름과 실체를 도입하여 위협 모델을 근본적으로 변화시키고 정적 프라이버시 보장을 약화시킨다.
• 애자일 개발의 반복적이고 진화하는 성격은 안정적이고 고정된 시스템 사양을 전제로 하는 프라이버시 엔지니어링 프레임워크와 충돌한다.
• 기존 프라이버시 연구는 소프트웨어 엔지니어링을 흑상자로 간주하여 개발 관행이 프라이버시 솔루션의 실현 가능성과 배포에 미치는 영향을 간과한다.
• 실제 엔지니어링 환경에서의 프라이버시에 대한 경험적 연구가 절실하게 필요하며, 이는 서비스 생태계 내에서의 데이터 흐름 측정과 개발자 워크플로우 분석을 포함한다.
• 향후 발전은 지속적 통합, 다크 런치, 레거시 시스템 리모델링와 같은 기존 소프트웨어 엔지니어링 관행과의 통합을 도구, 표준, 조합 가능한 PETs를 통해 가능하게 해야 한다.