Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-02-15T12:15:56Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3158533 bytes, checksum: 99b0075b0671ec0e3c4fdda3a82a360f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T12:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3158533 bytes, checksum: 99b0075b0671ec0e3c4fdda3a82a360f (MD5) Previous issue date: 2015-07-14 / Distributed Denial of Service (DDoS) attacks remain among the most dangerous and noticeable attacks on the Internet. Differently from previous attacks, many recent DDoS attacks have not been carried out over the Transport Layer, but over the Application Layer. The main difference is that in the latter, an attacker can target a particular application of the server, while leaving the others applications still available, thus generating less traffic and being harder to detected. Such attacks are possible by exploiting application layer protocols used by the target application. This work proposes a novel defense, called SeVen, for Application Layer DDoS attacks (ADDoS) based on the Adaptive Selective Verification (ASV) defense used for Transport Layer DDoS attacks. We used two approches to validate the SeVen: 1) Simulation: The entire defense mechanism was formalized in Maude tool and simulated using the statistical model checker (PVeStA). 2) Real scenario experiments: Analysis of efficiency SeVen, implemented in C++, in a real experiment on the network. We investigate the resilience for mitigating three attacks using the HTTP protocol: HTTPPOST, Slowloris, and HTTP-GET. The defence is effective, with high levels of availability, for all three types of attacks, despite having different attack profiles, and even for a relatively large number of attackers. / Ataques de Negação de Serviço Distribuídos (Distributed Denial of Service - DDoS) estão entre os ataques mais perigosos na Internet. As abordagens desses ataques vêm mudando nos últimos anos, ou seja, os ataques DDoS mais recentes não têm sido realizados na camada de transporte e sim na camada de aplicação. A principal diferença é que, nesse último, um atacante pode direcionar o ataque para uma aplicação específica do servidor, gerando menos tráfego na rede e tornando-se mais difícil de detectar. Tais ataques exploram algumas peculiaridades nos protocolos utilizados na camada de aplicação. Este trabalho propõe SeVen, um mecanismo de defesa probabilístico para mitigar ataques DDoS na camada de aplicação, baseada em Adaptive Selective Verification (ASV), um mecanismo de defesa para ataques DDoS na camada de transporte. Foram utilizadas duas abordagens para validar o SeVen: 1) Simulação: Todo o mecanismo de defesa foi formalizado na ferramenta computacional, baseada em lógica de reescrita, chamada Maude e simulado usando um modelo estatístico (PVeStA). 2) Experimentos na rede: Análise da eficiência do SeVen, implementado em C++, em um experimento real na rede. Em particular, foram investigados três ataques direcionados ao Protocolo HTTP: GET FLOOD, Slowloris e o POST. Nesses ataques, apesar de terem perfis diferentes, o SeVen obteve um elevado índice de disponibilidade.

Esta dissertação tem por objetivo propor algoritmos para conservação de energia de uma rede de sensores sem fio (RSSF) aplicada ao monitoramento de um processo suave f(x , y, t), que depende das coordenadas x e y dos nós sensores, e do tempo t, de forma a aumentar a autonomia da rede. Os algoritmos rodam na camada de aplicação de cada nó, e visam a economia de energia dos nós através do gerenciamento da necessidade de transmissões. Após a primeira amostra transmitida, apenas amostras com uma variação percentual maior do que um dado limiar são transmitidas. Além disso, cada nó pode permanecer inativo (economizando energia) entre essas transmissões. Em RSSfs de salto único, são propostos dois algoritmos: um baseado na fonte, onde cada nó é responsável por todo o processamento e tomada de decisões, e outro baseado no sorvedouro, onde todo o processamento e a tomada de decisões são realizadas pelo sorvedouro. Além disso, uma extensão de algoritmo baseado na fonte é proposta, para RSSFs de múltiplos saltos. Através dos resultados obtidos, observa-se que os algoritmos conseguiram uma redução significativa da quantidade de transmissões, o que leva a um aumento do tempo de vida e o erro na reconstrução do processo é apresentada. Desta forma, pode-se conjugar a relação entre tempo de vida máximo e erro de reconstrução mínimo. / This paper aims to propose algorithms for energy conservation in a wireless sensor network (WSN) applied to monitoring a smooth process f (x, y, t), which depends on x and y coordinates of the sensor nodes, and the time t so as to increase the autonomy of the network. The algorithms run in the application layer of each node, and are designed to save energy of the nodes through the management of the need for transmissions. Furthermore, each node can remain idle (saving energy) between these transmissions. In single hop WSNs, we propose two algorithms: one based on the source, where each node is responsible for all processing and decision making, and another based on the sink, where all processing and decision making are performed by the sink. In addition, an algorithm based on the extent of power is proposed for multi-hop WSNs. From the results obtained, it is observed that the algorithms have achieved a significant reduction of the number of transmissions, which leads to an increase in the life time and the error in the reconstruction process is presented. In this way, one can combine the relationship between maximum life span and minimum reconstruction error.

Esta dissertação tem por objetivo propor algoritmos para conservação de energia de uma rede de sensores sem fio (RSSF) aplicada ao monitoramento de um processo suave f(x , y, t), que depende das coordenadas x e y dos nós sensores, e do tempo t, de forma a aumentar a autonomia da rede. Os algoritmos rodam na camada de aplicação de cada nó, e visam a economia de energia dos nós através do gerenciamento da necessidade de transmissões. Após a primeira amostra transmitida, apenas amostras com uma variação percentual maior do que um dado limiar são transmitidas. Além disso, cada nó pode permanecer inativo (economizando energia) entre essas transmissões. Em RSSfs de salto único, são propostos dois algoritmos: um baseado na fonte, onde cada nó é responsável por todo o processamento e tomada de decisões, e outro baseado no sorvedouro, onde todo o processamento e a tomada de decisões são realizadas pelo sorvedouro. Além disso, uma extensão de algoritmo baseado na fonte é proposta, para RSSFs de múltiplos saltos. Através dos resultados obtidos, observa-se que os algoritmos conseguiram uma redução significativa da quantidade de transmissões, o que leva a um aumento do tempo de vida e o erro na reconstrução do processo é apresentada. Desta forma, pode-se conjugar a relação entre tempo de vida máximo e erro de reconstrução mínimo. / This paper aims to propose algorithms for energy conservation in a wireless sensor network (WSN) applied to monitoring a smooth process f (x, y, t), which depends on x and y coordinates of the sensor nodes, and the time t so as to increase the autonomy of the network. The algorithms run in the application layer of each node, and are designed to save energy of the nodes through the management of the need for transmissions. Furthermore, each node can remain idle (saving energy) between these transmissions. In single hop WSNs, we propose two algorithms: one based on the source, where each node is responsible for all processing and decision making, and another based on the sink, where all processing and decision making are performed by the sink. In addition, an algorithm based on the extent of power is proposed for multi-hop WSNs. From the results obtained, it is observed that the algorithms have achieved a significant reduction of the number of transmissions, which leads to an increase in the life time and the error in the reconstruction process is presented. In this way, one can combine the relationship between maximum life span and minimum reconstruction error.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-06T14:59:44Z No. of bitstreams: 1 biancaportesdecastro.pdf: 1203353 bytes, checksum: 0cd5843bff9e747e5432fff99ec1e565 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-07T11:04:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 biancaportesdecastro.pdf: 1203353 bytes, checksum: 0cd5843bff9e747e5432fff99ec1e565 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T11:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 biancaportesdecastro.pdf: 1203353 bytes, checksum: 0cd5843bff9e747e5432fff99ec1e565 (MD5) Previous issue date: 2014-08-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aplicações multimídia são muito populares na internet. Grande parte delas necessita de multicast para escalar. É sabido que multicast em nível de redes não foi implementado como desejado. Protocolos em nível de aplicação são a solução atual. Apesar do sucesso dos protocolos ALM (Application Layer Multicast), a maioria dos protocolos existentes são custosos e acarretam grande sobrecarga de controle à rede. Neste trabalho, apresentamos um novo protocolo de fluxo contínuo baseado em árvore, utilizando a desigualdade triangular entre cada três peers para gerenciamento dinâmico da topologia (o PALMS+). O novo protocolo é simples e com baixa sobrecarga. Mesmo assim, seu desempenho é tão bom quanto o estado da arte. Experimentos realizados na plataforma Oversim (OMNet++) demonstraram que o PALMS+ manteve desempenho tão bom quanto o estado da arte (e.g. protocolo NICE), mesmo quando submetido a alto churn em uma rede heterogênea. De fato, a sobrecarga nos peers do novo protocolo é menor que 10% da sobrecarga gerada pelo NICE. O protocolo PALMS+ entrega os dados em menos de 1,5s. O novo protocolo mostra-se adequado a vídeo ao vivo, escalando mesmo em cenários realistas e com alto churn. / Multimedia applications are very popular on the internet. Many of these applications need multicast to scale. However, network layer multicast has not been implemented in the internet. Application layer multicast (ALM) protocols are a practical alternative. However, despite their popularity, many existing ALM protocols and mechanisms are expensive and bring a large overhead control on the network. In the present work, a new protocol is proposed for content distribution based on tree, using the triangular inequality between every three peers to dynamic topology control (the PALMS+). The new protocol is simple and with low overhead. Nevertheless, its performance as good as the state of the art. Experimental results conducted with the OverSim platform (OMNet++) suggest that PALMS+ improves the performance of a state-of-art implementation of ALM protocol when compared against the NICE protocol. Furthermore, the control message overhead at peers using the PALMS+ protocol is reduced by 10%, when compared with NICE. In the PALMS+ protocol, chunks are delivered up to 1,5s. Results confirm that proposed implementation of PALMS+ is very suitable to real-time video streaming, even when churn is high.