Desenvolve-se um trabalho na área de especificação formal de protocolos de comunicação de dados. E feita uma apresentação rigorosa dos conceitos e terminologia associados ao tema. E proposto um conjunto de critérios para comparação de linguagens formais para especificação de protocolos. Estes critérios são aplicados para a comparação entre duas destas linguagens, Estelle e Lotos, atuais e bastante difundidas, em fase final de padronização pela ISO. / This work stands on the area of formal protocol specification. It is given a rigorous presentation of the concepts and terminology related to the area. A set of criteria is proposed for the comparison of formal specification languages for protocols. The criteria are applied in the comparison of two of these languages, Estelle and Lotos, modern and well accepted in the community, whose standardization by ISO is in a final step.

Desenvolve-se um trabalho na área de especificação formal de protocolos de comunicação de dados. E feita uma apresentação rigorosa dos conceitos e terminologia associados ao tema. E proposto um conjunto de critérios para comparação de linguagens formais para especificação de protocolos. Estes critérios são aplicados para a comparação entre duas destas linguagens, Estelle e Lotos, atuais e bastante difundidas, em fase final de padronização pela ISO. / This work stands on the area of formal protocol specification. It is given a rigorous presentation of the concepts and terminology related to the area. A set of criteria is proposed for the comparison of formal specification languages for protocols. The criteria are applied in the comparison of two of these languages, Estelle and Lotos, modern and well accepted in the community, whose standardization by ISO is in a final step.

Desenvolve-se um trabalho na área de especificação formal de protocolos de comunicação de dados. E feita uma apresentação rigorosa dos conceitos e terminologia associados ao tema. E proposto um conjunto de critérios para comparação de linguagens formais para especificação de protocolos. Estes critérios são aplicados para a comparação entre duas destas linguagens, Estelle e Lotos, atuais e bastante difundidas, em fase final de padronização pela ISO. / This work stands on the area of formal protocol specification. It is given a rigorous presentation of the concepts and terminology related to the area. A set of criteria is proposed for the comparison of formal specification languages for protocols. The criteria are applied in the comparison of two of these languages, Estelle and Lotos, modern and well accepted in the community, whose standardization by ISO is in a final step.

Protocolos de comunicação seguros são essenciais em ambientes de automação industrial, onde falhas não detectadas na comunicação de dispositivos podem provocar danos irreparáveis à vida ou ao meio-ambiente. Esses protocolos seguros devem ser desenvolvidos de acordo com alguma norma de segurança, como a IEC 61508. Segundo ela, faz parte do processo de implementação destes protocolos, a escolha de técnicas adequadas de validação, entre elas a injeção de falhas, a qual deve considerar um modelo de falhas apropriado ao ambiente de operação do protocolo. Geralmente, esses ambientes são caracterizados pela existência de diversas formas de interferência elétrica e eletromagnética, as quais podem causar falhas nos sistemas eletrônicos existentes. Nos sistemas de comunicação de dados, isto pode levar a destruição do sinal de dados e causar estados de operação equivocados nos dispositivos. Assim, é preciso utilizar uma técnica de injeção de falhas que permita simular os tipos de erros de comunicação que podem ocorrer nos ambientes industriais. Dessa forma, será possível verificar o comportamento dos mecanismos de tolerância falhas na presença de falhas e assegurar o seu correto funcionamento. Para esta finalidade, este trabalho apresenta o desenvolvimento do injetor de falhas FITT para validação de protocolos de comunicação seguros. Esta ferramenta foi desenvolvida para ser utilizada com o sistema operacional Linux. O injetor faz uso do PF_RING, um módulo para o Kernel do Linux, que é responsável por realizar a comunicação direta entre as interfaces de rede e o injetor de falhas. Assim os pacotes não precisam passar pelas estruturas do Kernel do Linux, evitando que atrasos adicionais sejam inseridos no processo de recebimento e envio de mensagens. As funções de falhas desenvolvidas seguem o modelo de falhas de comunicação descrito na norma IEC 61508. Esse modelo é composto pelos erros de repetição, perda, inserção, sequência incorreta, endereçamento, corrupção de dados, atraso, mascaramento e falhas de memória em switches. / Safe communication protocols are essential in industrial automation environments, where undetected failures in the communication of devices can cause irreparable damage to life or to the environment. These safe protocols must be developed according to some safety standard, like IEC 61508. According to it, part of the process of implementing these protocols is to select appropriate techniques for validation, including the fault injection, which should consider an appropriate fault model for the operating environment of the protocol. Generally, these environments are characterized by the existence of various forms of electric and electromagnetic interference, which can cause failures in existing electronic systems. In data communication systems, this can lead to the destruction of the data signal and cause erroneous operation states in the devices. Thus, it is necessary to use a fault injection technique that allows simulating the types of communication errors that may occur in industrial environments. So, it will be possible to verify the behavior of the fault tolerance mechanisms in the presence of failures and ensure its correct functioning. For this purpose, this work presents the development of FITT fault injector for validation of safety communication protocols. This tool was developed to be used with Linux operating system. The fault injector makes use of PF_RING, a module for the Linux Kernel and that is responsible to perform the direct communication between the network interfaces and the fault injector. Thus the packages do not need to go through the Linux Kernel structures, avoiding additional delays to be inserted into the process of receiving and sending messages. The developed fault injection functions follow the communication fault model described in the IEC61508 standard, composed by the errors of repetition, loss, insertion, incorrect sequence, addressing, data corruption, delay, masking and memory failures within switches. The fault injection tests applied with this model allow to properly validate the fault tolerance mechanisms of safety protocols.

A iminente implantação do IPv6, pode ser uma solução para o crescente uso de dispositivos móveis, para ensejar a mobilidade e para solucionar problemas derivados do esgotamento de endereços IPv4. Contudo, para o provimento de mobilidade é necessário garantir conectividade ao usuário, permitindo uma utilização continuada de seus dispositivos quando em movimento, sem que ocorra a perda de conexão, de forma segura e transparente. Isto não é possível com a arquitetura TCP/IP atualmente implementada nas redes que estão operacionais, mesmo que utilizem o protocolo IPv6. Neste sentido, este trabalho visa estudar as propostas mais expressivas no provimento de mobilidade sobre IPv6, com vistas a evidenciar suas características e funcionalidades. Apresenta como resultado, uma análise desses protocolos, em especial no que tange ao tempo de troca de rede (handover) e facilidade de implementação. / The imminent deployment of IPv6, may be a solution to the growing use of mobile devices, to bring mobility and to solve problems arising from the exhaustion of IPv4 addresses. However, to provide mobility is necessary ensure connectivity for the user, allowing continued use of their devices while on the move, without loss of connection, securely and transparently. This is not possible with the TCP/IP architecture currently deployed in networks that are operating, even if used the IPv6 protocol. Thus, this work aims to study the most significant proposals in the provision of mobile IPv6, in order to contrast their features and functionalities. Presents as result, an analysis of these protocols, especially with respect to time network exchange (handover) and ease of implementation.

A iminente implantação do IPv6, pode ser uma solução para o crescente uso de dispositivos móveis, para ensejar a mobilidade e para solucionar problemas derivados do esgotamento de endereços IPv4. Contudo, para o provimento de mobilidade é necessário garantir conectividade ao usuário, permitindo uma utilização continuada de seus dispositivos quando em movimento, sem que ocorra a perda de conexão, de forma segura e transparente. Isto não é possível com a arquitetura TCP/IP atualmente implementada nas redes que estão operacionais, mesmo que utilizem o protocolo IPv6. Neste sentido, este trabalho visa estudar as propostas mais expressivas no provimento de mobilidade sobre IPv6, com vistas a evidenciar suas características e funcionalidades. Apresenta como resultado, uma análise desses protocolos, em especial no que tange ao tempo de troca de rede (handover) e facilidade de implementação. / The imminent deployment of IPv6, may be a solution to the growing use of mobile devices, to bring mobility and to solve problems arising from the exhaustion of IPv4 addresses. However, to provide mobility is necessary ensure connectivity for the user, allowing continued use of their devices while on the move, without loss of connection, securely and transparently. This is not possible with the TCP/IP architecture currently deployed in networks that are operating, even if used the IPv6 protocol. Thus, this work aims to study the most significant proposals in the provision of mobile IPv6, in order to contrast their features and functionalities. Presents as result, an analysis of these protocols, especially with respect to time network exchange (handover) and ease of implementation.

Protocolos de comunicação seguros são essenciais em ambientes de automação industrial, onde falhas não detectadas na comunicação de dispositivos podem provocar danos irreparáveis à vida ou ao meio-ambiente. Esses protocolos seguros devem ser desenvolvidos de acordo com alguma norma de segurança, como a IEC 61508. Segundo ela, faz parte do processo de implementação destes protocolos, a escolha de técnicas adequadas de validação, entre elas a injeção de falhas, a qual deve considerar um modelo de falhas apropriado ao ambiente de operação do protocolo. Geralmente, esses ambientes são caracterizados pela existência de diversas formas de interferência elétrica e eletromagnética, as quais podem causar falhas nos sistemas eletrônicos existentes. Nos sistemas de comunicação de dados, isto pode levar a destruição do sinal de dados e causar estados de operação equivocados nos dispositivos. Assim, é preciso utilizar uma técnica de injeção de falhas que permita simular os tipos de erros de comunicação que podem ocorrer nos ambientes industriais. Dessa forma, será possível verificar o comportamento dos mecanismos de tolerância falhas na presença de falhas e assegurar o seu correto funcionamento. Para esta finalidade, este trabalho apresenta o desenvolvimento do injetor de falhas FITT para validação de protocolos de comunicação seguros. Esta ferramenta foi desenvolvida para ser utilizada com o sistema operacional Linux. O injetor faz uso do PF_RING, um módulo para o Kernel do Linux, que é responsável por realizar a comunicação direta entre as interfaces de rede e o injetor de falhas. Assim os pacotes não precisam passar pelas estruturas do Kernel do Linux, evitando que atrasos adicionais sejam inseridos no processo de recebimento e envio de mensagens. As funções de falhas desenvolvidas seguem o modelo de falhas de comunicação descrito na norma IEC 61508. Esse modelo é composto pelos erros de repetição, perda, inserção, sequência incorreta, endereçamento, corrupção de dados, atraso, mascaramento e falhas de memória em switches. / Safe communication protocols are essential in industrial automation environments, where undetected failures in the communication of devices can cause irreparable damage to life or to the environment. These safe protocols must be developed according to some safety standard, like IEC 61508. According to it, part of the process of implementing these protocols is to select appropriate techniques for validation, including the fault injection, which should consider an appropriate fault model for the operating environment of the protocol. Generally, these environments are characterized by the existence of various forms of electric and electromagnetic interference, which can cause failures in existing electronic systems. In data communication systems, this can lead to the destruction of the data signal and cause erroneous operation states in the devices. Thus, it is necessary to use a fault injection technique that allows simulating the types of communication errors that may occur in industrial environments. So, it will be possible to verify the behavior of the fault tolerance mechanisms in the presence of failures and ensure its correct functioning. For this purpose, this work presents the development of FITT fault injector for validation of safety communication protocols. This tool was developed to be used with Linux operating system. The fault injector makes use of PF_RING, a module for the Linux Kernel and that is responsible to perform the direct communication between the network interfaces and the fault injector. Thus the packages do not need to go through the Linux Kernel structures, avoiding additional delays to be inserted into the process of receiving and sending messages. The developed fault injection functions follow the communication fault model described in the IEC61508 standard, composed by the errors of repetition, loss, insertion, incorrect sequence, addressing, data corruption, delay, masking and memory failures within switches. The fault injection tests applied with this model allow to properly validate the fault tolerance mechanisms of safety protocols.

Protocolos de comunicação seguros são essenciais em ambientes de automação industrial, onde falhas não detectadas na comunicação de dispositivos podem provocar danos irreparáveis à vida ou ao meio-ambiente. Esses protocolos seguros devem ser desenvolvidos de acordo com alguma norma de segurança, como a IEC 61508. Segundo ela, faz parte do processo de implementação destes protocolos, a escolha de técnicas adequadas de validação, entre elas a injeção de falhas, a qual deve considerar um modelo de falhas apropriado ao ambiente de operação do protocolo. Geralmente, esses ambientes são caracterizados pela existência de diversas formas de interferência elétrica e eletromagnética, as quais podem causar falhas nos sistemas eletrônicos existentes. Nos sistemas de comunicação de dados, isto pode levar a destruição do sinal de dados e causar estados de operação equivocados nos dispositivos. Assim, é preciso utilizar uma técnica de injeção de falhas que permita simular os tipos de erros de comunicação que podem ocorrer nos ambientes industriais. Dessa forma, será possível verificar o comportamento dos mecanismos de tolerância falhas na presença de falhas e assegurar o seu correto funcionamento. Para esta finalidade, este trabalho apresenta o desenvolvimento do injetor de falhas FITT para validação de protocolos de comunicação seguros. Esta ferramenta foi desenvolvida para ser utilizada com o sistema operacional Linux. O injetor faz uso do PF_RING, um módulo para o Kernel do Linux, que é responsável por realizar a comunicação direta entre as interfaces de rede e o injetor de falhas. Assim os pacotes não precisam passar pelas estruturas do Kernel do Linux, evitando que atrasos adicionais sejam inseridos no processo de recebimento e envio de mensagens. As funções de falhas desenvolvidas seguem o modelo de falhas de comunicação descrito na norma IEC 61508. Esse modelo é composto pelos erros de repetição, perda, inserção, sequência incorreta, endereçamento, corrupção de dados, atraso, mascaramento e falhas de memória em switches. / Safe communication protocols are essential in industrial automation environments, where undetected failures in the communication of devices can cause irreparable damage to life or to the environment. These safe protocols must be developed according to some safety standard, like IEC 61508. According to it, part of the process of implementing these protocols is to select appropriate techniques for validation, including the fault injection, which should consider an appropriate fault model for the operating environment of the protocol. Generally, these environments are characterized by the existence of various forms of electric and electromagnetic interference, which can cause failures in existing electronic systems. In data communication systems, this can lead to the destruction of the data signal and cause erroneous operation states in the devices. Thus, it is necessary to use a fault injection technique that allows simulating the types of communication errors that may occur in industrial environments. So, it will be possible to verify the behavior of the fault tolerance mechanisms in the presence of failures and ensure its correct functioning. For this purpose, this work presents the development of FITT fault injector for validation of safety communication protocols. This tool was developed to be used with Linux operating system. The fault injector makes use of PF_RING, a module for the Linux Kernel and that is responsible to perform the direct communication between the network interfaces and the fault injector. Thus the packages do not need to go through the Linux Kernel structures, avoiding additional delays to be inserted into the process of receiving and sending messages. The developed fault injection functions follow the communication fault model described in the IEC61508 standard, composed by the errors of repetition, loss, insertion, incorrect sequence, addressing, data corruption, delay, masking and memory failures within switches. The fault injection tests applied with this model allow to properly validate the fault tolerance mechanisms of safety protocols.

A iminente implantação do IPv6, pode ser uma solução para o crescente uso de dispositivos móveis, para ensejar a mobilidade e para solucionar problemas derivados do esgotamento de endereços IPv4. Contudo, para o provimento de mobilidade é necessário garantir conectividade ao usuário, permitindo uma utilização continuada de seus dispositivos quando em movimento, sem que ocorra a perda de conexão, de forma segura e transparente. Isto não é possível com a arquitetura TCP/IP atualmente implementada nas redes que estão operacionais, mesmo que utilizem o protocolo IPv6. Neste sentido, este trabalho visa estudar as propostas mais expressivas no provimento de mobilidade sobre IPv6, com vistas a evidenciar suas características e funcionalidades. Apresenta como resultado, uma análise desses protocolos, em especial no que tange ao tempo de troca de rede (handover) e facilidade de implementação. / The imminent deployment of IPv6, may be a solution to the growing use of mobile devices, to bring mobility and to solve problems arising from the exhaustion of IPv4 addresses. However, to provide mobility is necessary ensure connectivity for the user, allowing continued use of their devices while on the move, without loss of connection, securely and transparently. This is not possible with the TCP/IP architecture currently deployed in networks that are operating, even if used the IPv6 protocol. Thus, this work aims to study the most significant proposals in the provision of mobile IPv6, in order to contrast their features and functionalities. Presents as result, an analysis of these protocols, especially with respect to time network exchange (handover) and ease of implementation.