Analyzing the effect of kinship for re-identification attacks ingenomic data sharing beacons

Gen verisi kişiye özel hassas bilgiler içerir. Kişinin gen verisi kullanılarak aile üyelerinin gen dizilimleri yüksek olasılıkla doğru olacak şekilde tahmin edilebilir veya kişi hastalık yatkınlıkları nedeniyle ayrımcılığa maruz kalabilir. Gen verilerini korumak ve bu verilerin kullanımını standart ve güvenli bir hale getirmek için "Beacon" sistemleri geliştirildi. Yapılan araştırmalar, beacon sistemlerinin bir bireyin veri setinde olup olmadığını anlamak için yapılan kimlik tespiti ataklarına karşı yetersiz olduğunu göstermiştir. Beacon sistemleri genelde belirli bir hastalığı içeren bireylerden oluştuğu için, bir bireyin veri bankasında olup olmadığının tespit edilmesi bireyin kişisel gizliliğini tehdit eden önemli bir unsurdur. Bunun yanı sıra gen verileri hastalıkların nedeni olan genlerin tespit edilmesi ve kişiselleştirilmiş tıp alanlarında yapılan çalışmalar için önemli bilgi kaynaklarıdır. Beacon sistemlerini kimlik tespiti ataklarına karşı korumak adına şu ana kadar alınan önlemlerin yetersiz kaldığı araştırmalar sonucunda gösterilmiştir. Bu tezde akrabalık ilişkilerinin gen verisi paylaşan beacon sistemleri üzerindeki etkisi araştırıldı. Çalışmamız, aynı nokta mutasyonları birden fazla aile üyesinde bulunabileceği için, akrabalığın kimlik tespiti atakları için yanıltıcı olabileceği gerçeğine dayanmaktadır. Çalışmamız sonucunda ebeveynlerden en az birinin beacon sistemine eklenmesinin (i) atakların başarı oranında önemli bir düşüşe yol açtığını ve (ii) bir bireyin veri setinde olup olmadığını anlamak için gereken sorgu sayısında artışa sebep olduğunu gösterdik. Akrabalık ilişkilerinin beacon sistemlerinde bir savunma mekanizması olarak kullanılmasının beacon sistemini nasıl etkileyeceğini araştırmak adına sistemdeki fayda azalması hesaplamaları da yapıldı. Son olarak büyük anne ve büyük baba gibi bireye daha uzak akrabalar eklemenin beacon sistemleri üzerindeki etkilerini analiz edildi.