A research report submitted to the Faculty of Commerce, Law and Management, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master of Commerce by (MCom) in the field of Information Systems, 2019 / The purpose of this study was to describe the state of cloud-based software (SaaS) adoption among South African SMEs and to investigate the factors affecting their adoption of SaaS solutions. The technological, organisational and environmental (TOE) factors influencing cloud-based software adoption within SMEs were identified through a review of existing TOE literature. In addition, institutional theory and diffusion of innovation theory were also used to underpin the study. A research model hypothesising the outcome of the identified TOE factors on the adoption of cloud-based software was developed and tested. Specifically, factors hypothesised to influence SaaS adoption were compatibility, security concern, top management support and coercive pressures. This study employed a relational, quantitative research approach. A structured questionnaire was developed and administered as an online survey. Data was collected from a sample of 134 small and medium enterprises (SMEs) that provided usable responses. The collected data was used to firstly describe the state of adoption. Secondly, the extent to which various TOE factors impact on adoption was examined through the use of multiple regression. It was found that compatibility, security concern, top management support and coercive pressures influence adoption while trust, cost, relative advantage, complexity, geographic dispersion, normative and mimetic pressures did not have significant effects. This study adds value to the Information Systems literature as it uses the TOE framework alongside institutional theory and diffusion of innovation theory to explain the adoption of cloud-based software solutions by South African SMEs. This study provides information on the current state of adoption for cloud-based software within SMEs in South Africa. Organisations can also learn about the factors contributing to this adoption. Organisations can also be informed that for adoption to be successful, technological, organisational and environmental factors must be taken into consideration. Results assist organisations wanting to implement cloud-based software solutions. Specifically, results provide a benchmark for SMEs on where their organisations stand compared to other organisations with regards to SaaS adoption (for example whether they are lagging behind, they are on par, or whether they are innovators). This could inform their IT procurement decisions, e.g. to consider whether cloud-based software solutions are strategic and necessary to keep abreast with peers and competitors. / PH2020

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In a cloud storage environment, providing geo-location assurance of data to a cloud user is very challenging as the cloud storage provider physically controls the data and it would be challenging for the user to detect if the data is stored in different datacenters/storage servers other than the one where it is supposed to be. We name this problem as the “Data Location Assurance Problem” of a Cloud Storage Environment. Aside from the privacy and security concerns, the lack of geo-location assurance of cloud data involved in the cloud storage has been identified as one of the main reasons why organizations that deal with sensitive data (e.g., financial data, health-related data, and data related to Personally Identifiable Infor-mation, PII) cannot adopt a cloud storage solution even if they might wish to. It might seem that cryptographic techniques such as Proof of Data Possession (PDP) can be a solution for this problem; however, we show that those cryptographic techniques alone cannot solve that. In this thesis, we address the data location assurance (DLA) problem of the cloud storage environment which includes but is not limited to investigating the necessity for a good data location assurance solution as well as challenges involved in providing this kind of solution; we then come up with efficient solutions for the DLA problem. Note that, for the totally dis-honest cloud storage server attack model, it may be impossible to offer a solution for the DLA problem. So the main objective of this thesis is to come up with solutions for the DLA problem for different system and attack models (from less adversarial system and attack models to more adversarial ones) available in existing cloud storage environments so that it can meet the need for cloud storage applications that exist today.

Goal of this thesis is to provide a summary of information connected to cloud project management. The thesis describes, what cloud is, what types of cloud there are and also describes project management methodologies and their specifics. In the practical part of this thesis one of the methodologies is applied to a practical project. The thesis contains also a summary of practical information about cloud projects and risks associated with cloud projects.

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anwendungen, welche schutzwürdige Daten verarbeiten, lässt sich durch die geschützte Verlagerung in die Cloud mit einer Kombination aus zielgrößenabhängiger Datenkodierung, kontinuierlicher mehrfacher Dienstauswahl, dienstabhängiger optimierter Datenverteilung und kodierungsabhängiger Algorithmen deutlich erhöhen und anwenderseitig kontrollieren. Die Kombination der Verfahren zu einer anwendungsintegrierten Stealth-Schutzschicht ist eine notwendige Grundlage für die Konstruktion sicherer Anwendungen mit zusicherbaren Sicherheitseigenschaften im Rahmen eines darauf angepassten Softwareentwicklungsprozesses. / The security and reliability of applications processing sensitive data can be significantly increased and controlled by the user by a combination of techniques. These encompass a targeted data coding, continuous multiple service selection, service-specific optimal data distribution and coding-specific algorithms. The combination of the techniques towards an application-integrated stealth protection layer is a necessary precondition for the construction of safe applications with guaranteeable safety properties in the context of a custom software development process.

Cloud-Technologien ermöglichen Endnutzern das flexible und bedarfsgerechte Beziehen von IT-Leistungen über das Internet. In einer Public Cloud können die Dienste oder Ressourcen von beliebigen Unternehmen und Endnutzern zeit- sowie ortsunabhängig verwendet werden. Nutzer von Cloud-basierten Softwareanwendungen haben keinen Einfluss auf die sachgerechte Verwaltung und Überwachung der darunterliegenden Cloud-Infrastruktur. Infolgedessen haben sie zunehmend Bedenken hinsichtlich der Sicherheit ihrer Daten oder in Bezug auf die Performance bzw. Verfügbarkeit des Dienstes. Um diese Bedenken abzubauen, müssen die nichtfunktionalen Eigenschaften eines Dienstes betrachtet werden, da sie dessen qualitative Wahrnehmung beeinflussen. Derzeit steht Endnutzern weder ein vollständiger Kriterienkatalog zur Bewertung von Cloud-Diensten als Orientierungshilfe zur Verfügung noch sind Cloud-Gütesiegel oder Zertifikate ausreichend verbreitet. Mangelnde Fachkenntnisse und verstreute oder nicht verfügbare Qualitätsinformationen führen dazu, dass Endnutzer die Dienstqualität nur erschwert oder gar nicht bewerten können. Das Ziel der Dissertation ist, Cloud-Nutzer bei der schnellen und umfangreichen Überwachung und Bewertung der Qualität ihrer Public-Cloud-Dienste zu unterstützen. Die Berücksichtigung der Nutzerinteressen und -bedürfnisse in Bezug auf die Dienstqualität steht dabei im Vordergrund. Die Untersuchung der verwandten Cloud-spezifischen Qualitätsmodelle hat gezeigt, dass die Modelle unvollständig sind und keine Aussagen zu deren Eignung und Akzeptanz aus Nutzersicht getroffen werden. Folglich werden in der Arbeit zunächst die nichtfunktionalen Qualitätsattribute von Softwareanwendungen identifiziert und nutzerfreundlich kategorisiert. Das daraus abgeleitete Modell bildet die Grundlage für ein Qualitätsinformationssystem, das Endnutzer künftig bei der kontinuierlichen Einschätzung der Qualität ihrer Dienste unterstützen soll. Darüber hinaus wird ein Konzept zur nutzerfreundlichen visuellen Aufbereitung der Qualitätsinformationen entwickelt. Es werden Empfehlungen zur Darstellung, Strukturierung und Verknüpfung der Informationen innerhalb des Systems gegeben. Jeder Nutzer kann individuell festlegen, über welche Qualitätseigenschaften er informiert werden möchte und wann die Qualität eines Dienstes als hoch eingeschätzt werden soll. Mit der prototypisch technischen Realisierung des Qualitätsinformationssystems werden die praktische Eignung des Qualitätsmodells und Konzeptes demonstriert. Ferner belegen die Ergebnisse von zwei Nutzerbefragungen, dass Cloud-Nutzer durch das Informationssystem bei der Qualitätsbewertung unterstützt werden und mit dem System grundsätzlich zufrieden sind.

Cloud-Technologien ermöglichen Endnutzern das flexible und bedarfsgerechte Beziehen von IT-Leistungen über das Internet. In einer Public Cloud können die Dienste oder Ressourcen von beliebigen Unternehmen und Endnutzern zeit- sowie ortsunabhängig verwendet werden. Nutzer von Cloud-basierten Softwareanwendungen haben keinen Einfluss auf die sachgerechte Verwaltung und Überwachung der darunterliegenden Cloud-Infrastruktur. Infolgedessen haben sie zunehmend Bedenken hinsichtlich der Sicherheit ihrer Daten oder in Bezug auf die Performance bzw. Verfügbarkeit des Dienstes. Um diese Bedenken abzubauen, müssen die nichtfunktionalen Eigenschaften eines Dienstes betrachtet werden, da sie dessen qualitative Wahrnehmung beeinflussen. Derzeit steht Endnutzern weder ein vollständiger Kriterienkatalog zur Bewertung von Cloud-Diensten als Orientierungshilfe zur Verfügung noch sind Cloud-Gütesiegel oder Zertifikate ausreichend verbreitet. Mangelnde Fachkenntnisse und verstreute oder nicht verfügbare Qualitätsinformationen führen dazu, dass Endnutzer die Dienstqualität nur erschwert oder gar nicht bewerten können. Das Ziel der Dissertation ist, Cloud-Nutzer bei der schnellen und umfangreichen Überwachung und Bewertung der Qualität ihrer Public-Cloud-Dienste zu unterstützen. Die Berücksichtigung der Nutzerinteressen und -bedürfnisse in Bezug auf die Dienstqualität steht dabei im Vordergrund. Die Untersuchung der verwandten Cloud-spezifischen Qualitätsmodelle hat gezeigt, dass die Modelle unvollständig sind und keine Aussagen zu deren Eignung und Akzeptanz aus Nutzersicht getroffen werden. Folglich werden in der Arbeit zunächst die nichtfunktionalen Qualitätsattribute von Softwareanwendungen identifiziert und nutzerfreundlich kategorisiert. Das daraus abgeleitete Modell bildet die Grundlage für ein Qualitätsinformationssystem, das Endnutzer künftig bei der kontinuierlichen Einschätzung der Qualität ihrer Dienste unterstützen soll. Darüber hinaus wird ein Konzept zur nutzerfreundlichen visuellen Aufbereitung der Qualitätsinformationen entwickelt. Es werden Empfehlungen zur Darstellung, Strukturierung und Verknüpfung der Informationen innerhalb des Systems gegeben. Jeder Nutzer kann individuell festlegen, über welche Qualitätseigenschaften er informiert werden möchte und wann die Qualität eines Dienstes als hoch eingeschätzt werden soll. Mit der prototypisch technischen Realisierung des Qualitätsinformationssystems werden die praktische Eignung des Qualitätsmodells und Konzeptes demonstriert. Ferner belegen die Ergebnisse von zwei Nutzerbefragungen, dass Cloud-Nutzer durch das Informationssystem bei der Qualitätsbewertung unterstützt werden und mit dem System grundsätzlich zufrieden sind.

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anwendungen, welche schutzwürdige Daten verarbeiten, lässt sich durch die geschützte Verlagerung in die Cloud mit einer Kombination aus zielgrößenabhängiger Datenkodierung, kontinuierlicher mehrfacher Dienstauswahl, dienstabhängiger optimierter Datenverteilung und kodierungsabhängiger Algorithmen deutlich erhöhen und anwenderseitig kontrollieren. Die Kombination der Verfahren zu einer anwendungsintegrierten Stealth-Schutzschicht ist eine notwendige Grundlage für die Konstruktion sicherer Anwendungen mit zusicherbaren Sicherheitseigenschaften im Rahmen eines darauf angepassten Softwareentwicklungsprozesses.:1 Problemdarstellung 1.1 Einführung 1.2 Grundlegende Betrachtungen 1.3 Problemdefinition 1.4 Einordnung und Abgrenzung 2 Vorgehensweise und Problemlösungsmethodik 2.1 Annahmen und Beiträge 2.2 Wissenschaftliche Methoden 2.3 Struktur der Arbeit 3 Stealth-Kodierung für die abgesicherte Datennutzung 3.1 Datenkodierung 3.2 Datenverteilung 3.3 Semantische Verknüpfung verteilter kodierter Daten 3.4 Verarbeitung verteilter kodierter Daten 3.5 Zusammenfassung der Beiträge 4 Stealth-Konzepte für zuverlässige Dienste und Anwendungen 4.1 Überblick über Plattformkonzepte und -dienste 4.2 Netzwerkmultiplexerschnittstelle 4.3 Dateispeicherschnittstelle 4.4 Datenbankschnittstelle 4.5 Stromspeicherdienstschnittstelle 4.6 Ereignisverarbeitungsschnittstelle 4.7 Dienstintegration 4.8 Entwicklung von Anwendungen 4.9 Plattformäquivalente Cloud-Integration sicherer Dienste und Anwendungen 4.10 Zusammenfassung der Beiträge 5 Szenarien und Anwendungsfelder 5.1 Online-Speicherung von Dateien mit Suchfunktion 5.2 Persönliche Datenanalyse 5.3 Mehrwertdienste für das Internet der Dinge 6 Validierung 6.1 Infrastruktur für Experimente 6.2 Experimentelle Validierung der Datenkodierung 6.3 Experimentelle Validierung der Datenverteilung 6.4 Experimentelle Validierung der Datenverarbeitung 6.5 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstanbindung 6.6 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstintegration 6.7 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenverwaltung 6.8 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenstromverarbeitung 6.9 Integriertes Szenario: Online-Speicherung von Dateien 6.10 Integriertes Szenario: Persönliche Datenanalyse 6.11 Integriertes Szenario: Mobile Anwendungen für das Internet der Dinge 7 Zusammenfassung 7.1 Zusammenfassung der Beiträge 7.2 Kritische Diskussion und Bewertung 7.3 Ausblick Verzeichnisse Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Listings Literaturverzeichnis Symbole und Notationen Software-Beiträge für native Cloud-Anwendungen Repositorien mit Experimentdaten / The security and reliability of applications processing sensitive data can be significantly increased and controlled by the user by a combination of techniques. These encompass a targeted data coding, continuous multiple service selection, service-specific optimal data distribution and coding-specific algorithms. The combination of the techniques towards an application-integrated stealth protection layer is a necessary precondition for the construction of safe applications with guaranteeable safety properties in the context of a custom software development process.:1 Problemdarstellung 1.1 Einführung 1.2 Grundlegende Betrachtungen 1.3 Problemdefinition 1.4 Einordnung und Abgrenzung 2 Vorgehensweise und Problemlösungsmethodik 2.1 Annahmen und Beiträge 2.2 Wissenschaftliche Methoden 2.3 Struktur der Arbeit 3 Stealth-Kodierung für die abgesicherte Datennutzung 3.1 Datenkodierung 3.2 Datenverteilung 3.3 Semantische Verknüpfung verteilter kodierter Daten 3.4 Verarbeitung verteilter kodierter Daten 3.5 Zusammenfassung der Beiträge 4 Stealth-Konzepte für zuverlässige Dienste und Anwendungen 4.1 Überblick über Plattformkonzepte und -dienste 4.2 Netzwerkmultiplexerschnittstelle 4.3 Dateispeicherschnittstelle 4.4 Datenbankschnittstelle 4.5 Stromspeicherdienstschnittstelle 4.6 Ereignisverarbeitungsschnittstelle 4.7 Dienstintegration 4.8 Entwicklung von Anwendungen 4.9 Plattformäquivalente Cloud-Integration sicherer Dienste und Anwendungen 4.10 Zusammenfassung der Beiträge 5 Szenarien und Anwendungsfelder 5.1 Online-Speicherung von Dateien mit Suchfunktion 5.2 Persönliche Datenanalyse 5.3 Mehrwertdienste für das Internet der Dinge 6 Validierung 6.1 Infrastruktur für Experimente 6.2 Experimentelle Validierung der Datenkodierung 6.3 Experimentelle Validierung der Datenverteilung 6.4 Experimentelle Validierung der Datenverarbeitung 6.5 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstanbindung 6.6 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstintegration 6.7 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenverwaltung 6.8 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenstromverarbeitung 6.9 Integriertes Szenario: Online-Speicherung von Dateien 6.10 Integriertes Szenario: Persönliche Datenanalyse 6.11 Integriertes Szenario: Mobile Anwendungen für das Internet der Dinge 7 Zusammenfassung 7.1 Zusammenfassung der Beiträge 7.2 Kritische Diskussion und Bewertung 7.3 Ausblick Verzeichnisse Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Listings Literaturverzeichnis Symbole und Notationen Software-Beiträge für native Cloud-Anwendungen Repositorien mit Experimentdaten

Marine stratocumulus clouds often become decoupled from the vertical layer immediately above the ocean surface. This study contrasts cloud chemical composition between coupled and decoupled marine stratocumulus clouds for dissolved nonwater substances. Cloud water and droplet residual particle composition were measured in clouds off the California coast during three airborne experiments in July-August of separate years (Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment 2011, Nucleation in California Experiment 2013, and Biological and Oceanic Atmospheric Study 2015). Decoupled clouds exhibited significantly lower air-equivalent mass concentrations in both cloud water and droplet residual particles, consistent with reduced cloud droplet number concentration and subcloud aerosol (D-p>100nm) number concentration, owing to detachment from surface sources. Nonrefractory submicrometer aerosol measurements show that coupled clouds exhibit higher sulfate mass fractions in droplet residual particles, owing to more abundant precursor emissions from the ocean and ships. Consequently, decoupled clouds exhibited higher mass fractions of organics, nitrate, and ammonium in droplet residual particles, owing to effects of long-range transport from more distant sources. Sodium and chloride dominated in terms of air-equivalent concentration in cloud water for coupled clouds, and their mass fractions and concentrations exceeded those in decoupled clouds. Conversely, with the exception of sea-salt constituents (e.g., Cl, Na, Mg, and K), cloud water mass fractions of all species examined were higher in decoupled clouds relative to coupled clouds. Satellite and Navy Aerosol Analysis and Prediction System-based reanalysis data are compared with each other, and the airborne data to conclude that limitations in resolving boundary layer processes in a global model prevent it from accurately quantifying observed differences between coupled and decoupled cloud composition.