[논문 리뷰] Ontologies for Privacy Requirements Engineering: A Systematic Literature Review

Mohamad Gharib, Paolo Giorgini외 1명|arXiv (Cornell University)|2016. 11. 30.

Privacy, Security, and Data Protection인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 개인정보 요구사항 공학을 위한 핵심 개념과 관계를 규명하기 위한 체계적 문헌 고찰을 제시하며, 보안을 초월해 개인정보를 독립적인 문제로 다루는 새로운 개인정보 온톨로지로 이어진다. 15개의 선정된 연구를 분석함으로써, 소프트웨어 엔지니어가 개인정보 요구사항을 정밀하게 명시하고 모호성을 줄이며, 시스템 개발에서 개인정보 보호 기반 설계 원칙을 구현할 수 있도록 지원하는 체계적이고 사회기술적 요소를 포함한 온톨로지를 제안한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 요구사항 공학에서 개인정보를 보안과 명백히 구분하는 데 있어 합의 부족과 개념적 모호성 문제를 해결하기 위해.
• 문헌에서 기존의 개인정보 관련 개념과 관계를 식별하고 분석하여 재사용 가능한 온톨로지의 근거를 마련하기 위해.
• 기술적 및 사회기술적 맥락에서 개인정보 요구사항을 포괄하는 공식적이고 확장 가능한 개인정보 온톨로지를 개발하기 위해.
• 공유되고 표준화된 개념적 프레임워크를 제공함으로써 소프트웨어 엔지니어가 개인정보 보호 기반 설계(PbD)를 효과적으로 적용할 수 있도록 지원하기 위해.
• 잘 정의된, 재사용 가능한 온톨로지를 통해 개인정보 개념의 오해로 인한 설계 결함을 줄이기 위해.

제안 방법

• 개인정보 온톨로지 및 요구사항과 관련된 관련 연구를 식별하기 위해 PRISMA 지침을 기반으로 체계적 문헌 고찰을 수행한다.
• 사전 정의된 포함/배제 기준을 적용하여 총 265개의 연구를 선별하고, 분석에 적합한 15개의 고품질 연구를 선정한다.
• 선정된 연구들에서 개인정보 개념과 그 상호관계(예: 익명성, 가명성, 연결 불가능성 등)를 추출하고 분석한다.
• 핵심 개인정보 개념과 관계를 종합하여 기초가 되는 개인정보 온톨로지를 구성한다.
• 실제 개인정보 동적 환경을 반영하기 위해 조직 역할과 인간 상호작용 등의 사회기술적 요소를 온톨로지에 통합한다.
• 선택된 문헌의 주제적 및 개념적 분석을 통해 제안된 온톨로지의 구조적 타당성과 관련성을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 개인정보 요구사항 공학 분야의 문헌에서 가장 자주 인용되고 개념적으로 안정적인 개인정보 개념은 무엇인가?
• RQ2 개인정보 개념들은 상호 어떤 관계로 연결되어 있으며, 특히 '은자유', '부분-전체', '방지' 등의 관계 중 어느 것이 가장 흔한가?
• RQ3 기존의 연구들은 개인정보를 보안과 어떻게 구분하여 다루는가? 요구사항 공학에 있어 이러한 접근 방식의 함의는 무엇인가?
• RQ4 의료, 스마트 시티 등 다양한 적용 분야에서 일관되게 강조되는 개인정보 개념은 무엇인가?
• RQ5 현재의 개인정보 온톨로지에서 부족한 핵심 요소는 무엇이며, 이는 시스템 개발에서 효과적인 개인정보 보호 기반 설계를 지원하는 데 있어 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 체계적 문헌 고찰을 통해 개인정보 온톨로지 또는 개념을 명시적으로 다룬 15개의 고품질 연구를 식별하였으며, 이는 온톨로지 구축의 기초가 되었다.
• 익명성, 가명성, 연결 불가능성, 관찰 불가능성과 같은 핵심 개인정보 개념들이 연구 전반에서 일관되게 인용되었지만, 개인정보가 보안에 통합될 경우 자주 간과되는 경향이 있었다.
• 기존 연구의 대부분이 개인정보를 보안의 하위집합으로 간주함으로써, 사용자 통제, 데이터 최소화, 동의 등 개인정보의 핵심 요소들이 충분히 모델링되지 않았음을 발견하였다.
• 제안된 개인정보 온톨로지는 기술적 요소뿐 아니라 조직 역할과 인간 상호작용 등의 사회기술적 요소를 통합하여 실제 세계의 개인정보 과제를 보다 잘 반영하고 있다.
• 분석 결과, 총 265개의 연구 중 공식적인 온톨로지 또는 개념 모델을 제공한 연구는 단 15개에 불과하여, 이 분야에 상당한 연구 격차가 있음을 확인하였다.
• 최종적으로 도출된 온톨로지는 확장 가능하고 재사용 가능하도록 설계되어 있으며, 요구사항 엔지니어가 개인정보 요구사항을 일관되고 정밀하게 도출하고, 명시하며, 검증하는 데에 유용하게 기여할 수 있다.