Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-03-11T20:45:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pablo Monteiro.pdf: 2511532 bytes, checksum: 27e5052e6b53a2fa362e4fdb08bb47c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-11T20:45:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pablo Monteiro.pdf: 2511532 bytes, checksum: 27e5052e6b53a2fa362e4fdb08bb47c0 (MD5) Previous issue date: 2018-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O café é uma das commodities mais importantes no mundo, sendo o Brasil o maior produtor e exportador do grão (Coffea arabica e Coffea canephora). Os cafés brasileiros são reconhecidos por sua alta qualidade sensorial e pelas propriedades estimulantes. A composição química do café é influenciada por vários fatores, como a altitude em que a planta é cultivada, tipos de secagem do grão, grau de torra a que os grãos são expostos, o sistema de cultivo empregado (orgânico ou convencional), entre outros. O mercado cafeeiro valoriza produtos com sistema de cultivo e local de produção autenticados. Desta forma, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito do sistema de cultivo, origem geográfica e origem botânicas de cafés brasileiros na composição fenólica, características físico-químicas e propriedade antioxidante dos grãos. Foram utilizados um total de 45 cafés brasileiros provenientes de Minas Gerais (MG; n = 13), São Paulo (SP; n = 11), Paraná (PR; n = 8), Espírito Santo (ES; n = 3), Bahia (BA; n = 2), e blends: PR/MG/SP (n = 1), MG/SP (n = 6), PR/ES/Roraima (RO) (n = 1). Para avaliar os efeitos dos sistemas de cultivo, foram utilizados n = 19 orgânicos (ORG) e n = 26 convencionais (CONV), sendo que cafés de Coffea arabica n = 41 e blends n = 4 foram estudados em relação à origem botânica. Os resultados da estatística inferencial mostraram que a capacidade de quelar Fe2+ , teor de ácido cafeico, e pH foram diferentes entre as regiões produtoras, sendo que a análise por componentes principais (PCA) não mostrou separação nítida dos cafés de origens geográficas distintas. A análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLSDA) classificou corretamente apenas as amostras do Paraná e blends. O sistema de cultivo (ORG e CONV) influenciou significativamente (p<0,05) a composição fenólica e atividade antioxidante dos cafés, de modo que as amostras ORG apresentaram menores teores de quercetina-3-rutinosídeo, atividade antioxidante medida pelos métodos FRAP e quelar Fe2+, e menores teores de fenólicos totais. A PCA separou os dois grupos efetivamente, ao passo que o modelo de PLS-DA classificou os sistemas de cultivo com eficácia acima de 90%. Em relação à origem botânica, apenas o teor de cafeína mostrou-se diferente entre C. arabica e blends, o que tornou a perfeita classificação da origem botânica das amostras de café possível por PLS-DA. Conclui-se que a utilização de metabolômica referente aos constituintes químicos, atividade antioxidante e propriedades físico-químicas podem ser usadas como marcadores para avaliação da origem botânica, geográfica e do sistema de cultivo de cafés brasileiros. Esses dados são de interesse das indústrias e de órgãos governamentais vistos que autenticação de alimentos é de extrema importância para se ter um produto livre de fraudes, comercialmente competitivo e seguro ao consumo. / Coffee is one of the most important commodities in the world, Brazil being the largest producer and exporter of the grain (Coffea arabica and Coffea canephora). Brazilian coffees are recognized for their high sensory quality and stimulating power. The chemical composition of the coffee is influenced by several factors, such as the altitude at which the plant is grown, types of drying of the grain, degree of roasting in which the grains are exposed, the cultivation system used (organic or conventional), among others. The coffee market values products with certified cultivation system and place of production. In this way, the general objective of the work was to evaluate the effect of the system of cultivation, geographic origin, and botanical origin of Brazilian coffees in the phenolic composition, physical-chemical characteristics, and antioxidant properties. A total of 45 Brazilian coffees from Minas Gerais (MG, n = 13), São Paulo (SP; n = 11), Paraná (PR; n = 8), Espírito Santo (N = 2), and blends: PR/MG/SP (n = 1), MG/SP (n = 6), PR/ES / Roraima (RO) (n = 1). In order to evaluate the effects of the cultivation systems, n = 19 organic (ORG) and n = 26 conventional (CONV) were used. Coffea arabica coffees n = 41 and blends n = 4 were studied in relation to the botanical origin. The results of the inferential statistics showed that the ability to chelate Fe2+ , caffeic acid content, and pH were different among the producing regions, and the principal component analysis (PCA) did not show a clear separation of the coffees from different geographic origins. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) classified only the Paraná and blends samples. The cultivation system (ORG and CONV) influenced significantly (p<0.05) the antioxidant activity and phenolic composition of the coffee, so that ORG samples showed lower levels of quercetin-3- rutinoside, antioxidant activity measured by FRAP and chelation of Fe2+, and lower total phenolic contents. PCA separated the two groups effectively, while the PLS-DA model ranked cultivation systems effectively above 90%. In relation to the botanical origin, only the caffeine content was different between C. arabica and blends, which made the botanical origin classification of the coffee samples possible (100% efficacy) by PLS-DA. It is concluded that the use of metabolomics in relation to chemical constituents, antioxidant activity and physico-chemical properties can be used as markers for the evaluation of the botanical, geographical origins and the cultivation system of Brazilian coffee. These data are of interest to industries and government agencies that food authentication is of the utmost importance in order to have a fraudfree, commercially competitive and consumer-safe product.

Prover segurança às informações trafegadas nos mais diversos tipos de redes é algo essencial. Entretanto, redes altamente dependentes de dispositivos com recursos limitados (como sensores, tokens e smart cards) apresentam um desafio importante: a reduzida disponibilidade de memória e energia destes dispositivos, bem como sua baixa capacidade de processamento, dificultam a utilização de diversos algoritmos criptográficos considerados seguros atualmente. Este é o caso não apenas de cifras simétricas, que proveem confidencialidade aos dados, mas também de MACs (Message Authentication Code, ou Código de Autenticação de Mensagem), que garantem sua integridade e autenticidade. De fato, algumas propostas recentes de cifras de bloco dedicadas a plataformas limitadas (e.g., o Curupira-2) proveem segurança e desempenho em um nível mais adequado a este tipo de cenário do que soluções tradicionais. Seguindo uma linha semelhante, o presente trabalho concentra-se no projeto e análise MACs leves e seguros voltados a cenários com recursos limitados, com foco especial em redes de sensores sem fio (RSSF). Marvin é o nome do algoritmo de MAC proposto neste trabalho. Marvin adota a estrutura Alred, que reutiliza porções de código de uma cifra de bloco subjacente e, assim, introduz um reduzido impacto em termos de ocupação de memória. Este algoritmo apresenta uma estrutura bastante flexível e é altamente paralelizável, permitindo diversas otimizações em função dos recursos disponíveis na plataforma alvo. Como vantagem adicional, Marvin pode ser usado tanto em cenários que necessitam apenas da autenticação de mensagens quanto em esquemas de AEAD (Authenticated- Encryption with Associated Data, ou Encriptação Autenticada com Dados Associados), que aliam encriptação e autenticação. O esquema de AEAD proposto neste trabalho, denominado LetterSoup, explora as características da estrutura do Mar vin e adota uma cifra de bloco operando no modo LFSRC (Linear Feedback Shift Register Counter, ou Contador-Registrador de Deslocamento Linear com Retroalimentação). Além da especificação de ambos os algoritmos, este documento apresenta uma análise detalhada da segurança e desempenho dos mesmos em alguns cenários representativos. / Security is an important concern in any modern network. However, networks that are highly dependent on constrained devices (such as sensors, tokens and smart cards) impose a difficult challenge: their reduced availability of memory, processing power and (specially) energy hinders the deployment of many modern cryptographic algorithms known to be secure. This inconvenience affects not only the deployment of symmetric ciphers, which provide data confidentiality, but also Message Authentication Codes (MACs), used to attest the messages integrity and authenticity. Due to the existence of dedicated block ciphers whose performance and security are adequate for use in resource-constrained scenarios (e.g., the Curupira-2), the focus of this document is on the design and analysis of message authentication algorithms. Our goal is to develop a secure and lightweight solution for deployment on resource constrained scenarios, with especial focus on Wireless Sensor Networks (WSNs). Marvin is the name of the MAC algorithm proposed in this document. Marvin adopts the Alred structure, allowing it to reuse parts of an underlying block cipher machinery; as a result, Marvins implementation builds on the ciphers efficiency and introduces little impact in terms of memory occupation. Moreover, this algorithm presents a flexible and highly parallelizable structure, allowing many implementation optimizations depending on the resources available on the target platform. Marvin can be used not only as an authentication-only function, but also in an Authenticated- Encryption with Associated Data (AEAD) scheme, combining authentication and encryption. In this document, we define a new AEAD proposal called LetterSoup, which is based on the LFSRC (Linear Feedback Shift Register Counter) mode of operation and builds on Marvin. Together with the specification of both algorithms, we provide a detailed security analysis and evaluate their performance in some representative scenarios.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4594295 bytes, checksum: bd4f4df655903b796eb6cf79a5060ded (MD5) Previous issue date: 2011-09-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A biometric system that employs one single biometric characteristic is constrained. This limitation can be reduced by fusing the information presented by multiple sources. A system that consolidates the evidence presented by multiple biometric sources is known as a multibiometric system. In such a context, this work proposes the security and persistence APIs of a multi-biometric architecture, which is capable of using one or more biometric modalities. In access control applications, a user might be forced to authenticate in order to give an unauthorized access to a criminal. As an alternative to this problem, the API uses a continuous authentication process, which verifies if the user identified at the start of the software application is still able to remain on the system, without human interferences or breaks in the process. Much of the literature on biometric system design has focused on system error rates and scaling equations. However, it is also important to have a solid foundation for future progress as the processes and systems architecture for the new biometric application are designed. Hence, the designed architecture made it possible to create a well-defined API for multibiometric systems, which may help developers to standardize, among other things, their data structure, in order to enable and facilitate templates fusion and interoperability. Therefore, the developed security and persistence APIs support a multi-biometric access control architecture. This architecture is extensible, that is, capable of easily comprising new biometric characteristics and processes, yet making it possible to use a template security mechanism. The APIs were designed and implemented. They were demonstrated by a prototype application, through which it was possible to conduct the test experiments. / Um sistema biométrico que empregue uma única peculiaridade ou traço característico é restrito. Esta limitação pode ser suavizada pela fusão dos dados apresentados por múltiplas fontes. Um sistema que consolida a evidência apresentada por múltiplas fontes biométricas é conhecido como um sistema multibiométrico. Nesse contexto, este trabalho propõe a interface de aplicação (API) de segurança e armazenamento de uma arquitetura multibiométrica, com habilidade de empregar uma ou mais modalidades biométricas. Em aplicações de controle de acesso, um usuário pode ser coagido a se autenticar para permitir um acesso indevido. Como alternativa para este problema, a API utiliza um processo de autenticação contínua, que verifica se o usuário que se identificou no início de uma aplicação de software ainda está apto a continuar no sistema, sem interferências humanas ou paralisações do processo. Grande parte da literatura sobre projeto de sistemas biométricos tem o foco nas taxas de erro do sistema e na simplificação de equações. No entanto, também é importante que se tenha uma base sólida para progressos futuros no momento em que os processos e a arquitetura da nova aplicação biométrica estiverem sendo projetados. Neste sentido, a arquitetura projetada permitiu a construção de uma API bem definida para sistemas multibiométricos, que deverá auxiliar os desenvolvedores a padronizar, entre outras coisas, sua estrutura de dados, de forma a possibilitar e facilitar a fusão de modelos biométricos e a interoperabilidade. Deste modo, a API de segurança e armazenamento desenvolvida suporta uma arquitetura multibiométrica de controle de acesso para autenticação contínua extensível, isto é, capaz de receber novas características e processos biométricos com facilidade, permitindo, ainda, o uso de um mecanismo de segurança de templates biométricos. A API foi projetada e implementada. Sua demonstração foi feita através de uma aplicação protótipo, por meio da qual foi possível realizar os testes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-27Bitstream added on 2014-06-13T20:59:56Z : No. of bitstreams: 1 penteado_be_me_sjrp.pdf: 1032009 bytes, checksum: 4cf143854132e42249128674b69ba77b (MD5) / Nos últimos anos tem sido observado um crescimento exponencial na oferta de cursos a distância realizados pela Internet, decorrente de suas vantagens e características (menores custos de distribuição e atualização de conteúdo, gerenciamento de grandes turmas, aprendizado assíncrono e geograficamente independente, etc.), bem como de sua regulamentação e apoio governamental. Entretanto, a falta de mecanismos eficazes para assegurar a autenticação dos alunos neste tipo de ambiente é apontada como uma séria deficiência, tanto no acesso ao sistema quanto durante a participação do usuário nas atividades do curso. Atualmente, a autenticação baseada em senhas continua predominante. Porém, estudos têm sido conduzidos sobre possíveis aplicações da Biometria para autenticação em ambientes Web. Com a popularização e conseqüente barateamento de hardware habilitado para coleta biométrica (como webcams, microfone e leitores de impressão digital embutidos), a Biometria passa a ser considerada uma forma segura e viável de autenticação remota de indivíduos em aplicações Web. Baseado nisso, este trabalho propõe uma arquitetura distribuída para um ambiente de e-Learning, explorando as propriedades de um sistema Web para a autenticação biométrica tanto no acesso ao sistema quanto de forma contínua, durante a realização do curso. Para análise desta arquitetura, é avaliada a performance de técnicas de reconhecimento de faces a partir de vídeo capturadas on-line por uma webcam em um ambiente de Internet, simulando a interação natural de um indivíduo em um sistema de e- Learning. Para este fim, foi criada uma base de dados de vídeos própria, contando com 43 indivíduos navegando e interagindo com páginas Web. Os resultados obtidos mostram que os métodos analisados, consolidados na literatura, podem ser aplicados com sucesso nesse tipo de aplicação... / In the last years it has been observed an exponential growth in the offering of Internet-enabled distance courses, due to its advantages and features (decreased distribution and content updates costs, management of large groups of students, asynchronous and geographically independent learning) as well as its regulation and governmental support. However, the lack of effective mechanisms that assure user authentication in this sort of environment has been pointed out as a serious deficiency, both in the system logon and during user attendance in the course assignments. Currently, password based authentication still prevails. Nevertheless, studies have been carried out about possible biometric applications for Web authentication. With the popularization and resultant decreasing costs of biometric enabled devices, such as webcams, microphones and embedded fingerprint sensors, Biometrics is reconsidered as a secure and viable form of remote authentication of individuals for Web applications. Based on that, this work presents a distributed architecture for an e-Learning environment, by exploring the properties of a Web system for biometric authentication both in the system logon and in continuous monitoring, during the course attendance. For the analysis of this architecture, the performance of techniques for face recognition from video, captured on-line by a webcam in an Internet environment, is evaluated, simulating the natural interaction of an individual in an e-Learning system. For that, a private database was created, with 43 individuals browsing and interacting with Web pages. The results show that the methods analyzed, though consolidated in the literature, can be successfully applied in this kind of application, with recognition rates up to 97% in ideal conditions, with low execution times and with short amount of information transmitted between client and server, with templates sizes of about 30KB.

A criptografia de chave pública sem certificado (certificateless) é uma alternativa ao modelo convencional de criptografia assimétrica, pois a autenticação da chave pública ocorre implicitamente durante a execução dos protocolos, sem a necessidade de gerenciamento e distribuição de certificados digitais. Potencialmente reduz custos computacionais e o nível de segurança alcançado é maior quando comparado ao modelo baseado em identidade. Nesta tese de doutorado, modelos formais de segurança para acordo de chave com autenticação sem certificado são aprimorados visando dois objetivos paralelos: (1) aumentar o nível de confiança que usuários podem depositar na autoridade geradora de chaves secretas parciais e (2) viabilizar protocolos que sejam eficientes computacionalmente e com propriedades de segurança relevantes, dentre as quais se inclui resistência a ataques de adversários que têm total controle do canal de comunicação e que podem substituir chaves públicas de usuários por valores arbitrários. Para atestar que as melhorias efetuadas são praticáveis e possibilitam que os objetivos sejam alcançados, novos protocolos são propostos para o caso que envolve dois participantes na comunicação. Os protocolos são provados seguros, usando-se técnica de redução de problemas computacionais. / Certificateless public key cryptography is an alternative model to traditional asymmetric key cryptography, because the public key authentication occurs implicitly during a protocol run, with no need of digital certificates management and distribution. It has the potential to reduce computing costs, and it allows a higher security level than the one in the identity-based model. In this PhD thesis, formal security models for certificateless authenticated key agreement are improved with two independent objectives: (1) to increase the trust level for the partial secret key generating authority on which users rely, and (2) to enable computationally efficient protocols, with significant security properties, such as resistance against attacks from adversaries with full control of the communication channel, and from adversaries who are able to replace users\' public keys by any chosen value. In order to demonstrate that these improvements made are feasible and achieve the objectives, new protocols are proposed in the two-party case. These protocols are proved secure by using reduction techniques for provable security.

A criptografia de chave pública sem certificado (certificateless) é uma alternativa ao modelo convencional de criptografia assimétrica, pois a autenticação da chave pública ocorre implicitamente durante a execução dos protocolos, sem a necessidade de gerenciamento e distribuição de certificados digitais. Potencialmente reduz custos computacionais e o nível de segurança alcançado é maior quando comparado ao modelo baseado em identidade. Nesta tese de doutorado, modelos formais de segurança para acordo de chave com autenticação sem certificado são aprimorados visando dois objetivos paralelos: (1) aumentar o nível de confiança que usuários podem depositar na autoridade geradora de chaves secretas parciais e (2) viabilizar protocolos que sejam eficientes computacionalmente e com propriedades de segurança relevantes, dentre as quais se inclui resistência a ataques de adversários que têm total controle do canal de comunicação e que podem substituir chaves públicas de usuários por valores arbitrários. Para atestar que as melhorias efetuadas são praticáveis e possibilitam que os objetivos sejam alcançados, novos protocolos são propostos para o caso que envolve dois participantes na comunicação. Os protocolos são provados seguros, usando-se técnica de redução de problemas computacionais. / Certificateless public key cryptography is an alternative model to traditional asymmetric key cryptography, because the public key authentication occurs implicitly during a protocol run, with no need of digital certificates management and distribution. It has the potential to reduce computing costs, and it allows a higher security level than the one in the identity-based model. In this PhD thesis, formal security models for certificateless authenticated key agreement are improved with two independent objectives: (1) to increase the trust level for the partial secret key generating authority on which users rely, and (2) to enable computationally efficient protocols, with significant security properties, such as resistance against attacks from adversaries with full control of the communication channel, and from adversaries who are able to replace users\' public keys by any chosen value. In order to demonstrate that these improvements made are feasible and achieve the objectives, new protocols are proposed in the two-party case. These protocols are proved secure by using reduction techniques for provable security.