Submitted by ARMANDO COSTA (armandovasc@superig.com.br) on 2018-08-15T01:16:15Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL - ARMANDO.pdf: 1271716 bytes, checksum: 73f9885badf124965768e36b12b0ee0a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-08-27T11:56:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL - ARMANDO.pdf: 1271716 bytes, checksum: 73f9885badf124965768e36b12b0ee0a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:56:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL - ARMANDO.pdf: 1271716 bytes, checksum: 73f9885badf124965768e36b12b0ee0a (MD5) / O segmento de telecomunicações no Brasil tem sofrido críticas e pressões, quer pela baixa qualidade de seus serviços, quer pela atual infraestrutura e, essas dificuldades tendem a aumentar em virtude da necessidade de ampliar sua malha por todo país. Infelizmente, ainda hoje no Brasil os preceitos prevencionistas não são difundidos de forma correta e não ocorrem na mesma velocidade em que são exigidos produtividade dos seus trabalhadores que laboram sob pressão, com imposições de metas e, em algumas situações, sem a estrutura mínima necessária para desempenhar suas atividades com segurança. Este trabalho investiga as condições laborais no setor de construção de estações e redes de telecomunicações, tendo como estudo de caso uma empresa no estado de Alagoas. Foram analisados dados de Comunicações de Acidente de Trabalho – CAT, Relatórios de Investigação de Acidente de Trabalho – RIAT e um questionário que foi aplicado para os trabalhadores, que exercem atividades com os maiores riscos de sofrer acidentes. Os dados obtidos no questionário foram tratados utilizando correlação linear entre o número de acidentes e as demais repostas do questionário. Foi possível constatar que em algumas funções, existe relação moderada entre o número de acidentes e a quantidade de horas extras semanais, e entre o número de acidentes e a redução dos dias de descanso. Foi observado também, que os principais acidentes ocorrem nas atividades em altura, fazendo uso de escadas.

Ocorre atualmente um movimento de aumento da importância que a manutenção da segurança da informação vem adquirindo em redes de informação de crítica. Ao longo das últimas décadas a utilização de ferramentas criptográficas, especialmente aquelas baseadas em problemas de díficil solução computacional, foram suficientes para garantir a segurança dos sistemas de comunicação. Contudo, o desenvolvimento da nova técnica de processamento de informação conhecida como computação quântica e os resultados téoricos e experimentais apresentados por esta mostram que é possível inviabilizar alguns dos sistemas de criptografia atuais amplamente utilizados. A existência de tal vulnerabilidade representa um fator crítico em redes em que falhas de segurança da informação podem estar associadas a riscos de segurança física. Uma alternativa para os métodos criptográficos atuais consiste na utilização de sistemas quânticos na obtenção de um método criptográfico, o que se conhece como criptografia quântica. Este novo paradigma tem seu fundamento resistente mesmo na presença de capacidade tecnológica ilimitada, incluindo o cenário com disponibilidade de computação quântica. Este trabalho tem como objetivo levantar os impactos que o desenvolvimento da computação quântica têm sobre a segurança dos atuais sistemas criptográficos, apresentar e desenvolver alternativas de protocolos de criptografia quântica disponíveis, e realizar um estudo de caso por meio da avaliação da utilização de criptografia quântica no contexto da Aeronautical Telecommunication Network (ATN). Isto é feito por meio do desenvolvimento de um ambiente de simulacão que permite avaliar o comportamento de um protocolo de criptografia quântica em um cenário em um ambiente com requisitos de missão crítica, como é o caso da ATN. / The importance of security maintenance in critical information networks has been rising in recent times. Over the past decades, the utilization of cryptography tools, mainly those based on computationally intractable problems, was enough to ensure the security of communications systems. The development of the new information processing technique known as quantum computation and the theoretical and experimental results showed by this approach demonstrated that could be possible to cripple the current widely used cryptography techniques. This vulnerability represents a critical issue for networks where a security fault could be associated to a safety fault. An alternative for the current cryptography methods consists in the utilization of quantum systems to obtain a new cryptographic method. The new paradigm presented by this approach has solid principles even in the presence of unlimited computational capacity, including the scenario with availability of quantum computation. The aim of this work is the assessment of impacts that the development of quantum computation has over the current cryptographic methods security, the presentation and development of alternatives based on quantum cryptography protocols, and the development of a case study using the case of Aeronautical Telecommunication Network (ATN). This aim is reached by means of the development of a simulation environment that allows the evaluation of a quantum cryptography protocol behavior in an environment with mission critical requirements, like the ATN case.

O serviço de Vídeo sob Demanda tem crescido e sido cada vez mais utilizado atualmente. A praticidade e conforto que este serviço oferece nos leva a crer que este crescimento ainda será muito maior. Na maioria das viagens aéreas, o serviço de Vídeo sob Demanda será bastante apreciado, pois os passageiros terão total liberdade de escolha do tipo de entretenimento que preferem receber: filmes, noticiários, documentários, previsão do tempo, tudo transmitido por satélite. Nosso estudo tem como objetivo mostrar uma proposta de arquitetura de redes para a transmissão de Vídeo sob Demanda a bordo de aeronaves. A transmissão de entretenimento a bordo em redes aeronáuticas pode ser otimizada significativamente com a aplicação de técnica de transmissão multimídia atée então, somente aplicadas na Internet, mas que, com algumas adaptações, podem ser aplicadas com êxito nas redes aeronáuticas. A técnica de multicast ée utilizada em conjunto com uma série de técnicas como batching, patching e o uso de servidores proxy, no intuito de otimizar a utilização da largura de banda utilizada pelo servidor de vídeo - um dos maiores problemas em transmissões de vídeo pelo tamanho dos arquivos transmitidos - e diminuir significativamente o atraso na transmissão do vídeo pedido, fornecendo assim um serviço de alta qualidade e resposta instantânea aos clientes. Ao final deste trabalho, será mostrada a nossa proposta de arquitetura para vídeo sob demanda em redes aeronáuticas como também todas as vantagens e melhorias que esta proposta traz.

A Rede ATN provê serviços de comunicação visando à operação e a gerência de tráfego aéreo. As recomendações SARPs também prevêem que a rede ATN forneça serviços aos usuários das aeronaves comerciais e corporativas, tais como passageiros de linhas aéreas, executivos de empresas e autoridades governamentais. Este trabalho propõe uma aplicação de segurança que torna possível a estes usuários se comunicarem de maneira segura e sigilosa. Considerando as aeronaves coorporativas ou os vôos intercontinentais das linhas comerciais, enfoca-se neste trabalho os serviços de comunicação via satélite que tem características que atendem os requisitos de alcance global e ininterrupto durante todo o vôo incluindo as regiões oceânicas. Tendo situado o ambiente no qual a aplicação de segurança será empregada, estuda-se o desempenho da aplicação de segurança, protocolo IKE, para duas arquiteturas distintas, arquiteturas estas que abrangem protocolos de transporte e de rede. Assim, o protocolo IKE com seus modos e mensagens estabelece um Acordo de Segurança através dos protocolos UDP e IP na arquitetura Internet e dos protocolos CLTP e CLNP na Arquitetura ATN.O protocolo IKE apresenta dois modos (o Principal e o Agressivo) para o estabelecimento de um canal seguro entre o servidor IKE da aeronave e o servidor correspondente em solo. Ambos os modos são aplicados nas duas arquiteturas e o overhead gerado é sumarizado em tabelas, de onde se conclui que a aplicação IKE no modo Agressivo apresenta menor overhead ao utilizar a arquitetura Internet (UDP e IP) apesar de ser mais susceptível que o modo Principal ao ataque de mascaramento.

A Rede de Telecomunicações Aeronáuticas (ATN) é uma rede global que interconecta redes terrestres a enlaces terra/ar usados para transportar comunicações relacionadas a serviços vitais para a segurança dos passageiros de uma aeronave, como as mensagens de gerenciamento de tráfego aéreo. Estes serviços têm requisitos restritos de qualidade de serviço, como atraso, disponibilidade e integridade. Recentemente a ICAO padronizou o uso da suíte de protocolos IPv6 como método de comunicação para ATN, incluindo o uso de redes IPv6 móveis. Entretanto, o uso de redes móveis sem um método de otimização de rota é ineficiente, saturando a rede de origem do roteador móvel, e adicionando atrasos inaceitáveis para serviços com necessidades de qualidade restritas, além de aumentar a probabilidade de falhas no caminho da comunicação, comprometendo a continuidade e integridade das mensagens. Ainda assim, a ICAO definiu que o uso de um método de otimização de rotas não é mandatório, até que a IETF defina uma técnica padrão para redes móveis. Diversas propostas têm sido feitas para uma técnica padrão de otimização de rotas em redes móveis, e este trabalho tem o objetivo de fazer uma análise comparativa de algumas destas propostas, tendo em vista o uso aeronáutico.

Neste trabalho é apresentada uma comparação entre alguns enlaces de dados aeronáuticos atuais e em desenvolvimento. Nele é proposto um modelo para simulação do canal aeronáutico com desvanecimento multipercurso. Também são apresentados vários cenários típicos de vôo como rota, pouso, decolagem, táxi e estacionamento baseado em resultados de medições já publicadas ou valores empíricos. O desempenho de um enlace de dados aeronáutico é simulado para várias condições de um canal com desvanecimento multipercurso. Finalmente, é obtido o desempenho do mesmo nos vários cenários aeronáuticos propostos para a faixa de VHF.

Sistemas aviônicos e de controle a bordo de aeronaves dependem da entrega de dados completos e atualizados do transmissor para o receptor de uma forma determinística. Para sistemas críticos, os links de comunicação em tempo real confiáveis são essenciais. O AFDX (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet) foi desenvolvido para permitir a troca confiável de dados com rígidas restrições de tempo de transmissão na comunicação interna da aeronave. O projeto do AFDX é baseado no princípio de uma rede comutada com canais físicos redundantes, criando um caminho de dados e comandos entre módulos aviônicos através de canais virtuais, substituindo as conexões ponto a ponto da arquitetura de sistemas distribuídos anteriores por conexões que atravessam um switch de rede. O objetivo deste trabalho é propor um modelo de simulação genérico do AFDX para avaliação do policiamento de tráfego da rede para uma dada configuração e análise da ocupação de banda e tamanho de filas internas do switch de rede. Este modelo foi implementado no ambiente de codificação do MATLAB, onde se pôde observar o funcionamento dos algoritmos de policiamento de acordo com a chegada de frames, o número de frames descartados por canal virtual e a utilização da largura de banda da porta de saída do switch.

O trabalho apresentado sob o título \"Análise e Síntese de Sistemas Multiplexados: Uma Abordagem de Confiabilidade e Manutenabilidade Operacional\" tem como objetivo propor um modelo prático para a manutenção, baseado na confiabilidade e manutenabilidade de componentes. Os dados desse trabalho foram obtidos através de relatórios gerenciais da Empresa de Telecomunicações de São Paulo S/A, no período de janeiro/05 a junho/06, para as topologias de rede em anel e ponto a ponto da cidade de São Paulo, municípios da Grande São Paulo, Vale do Paraíba e Litoral do Estado de São Paulo. Com esses dados, foi utilizado o algoritmo de Weibull, cujo modelo probabilístico permite modelar vários tipos de resultados experimentais e operacionais. Dessa forma, foram determinados a confiabilidade operacional, o Tempo Médio de Bom Funcionamento (MTTF), a manutenabilidade, o Tempo Médio de Reparo (MTTR) e a disponibilidade para os componentes da rede externa óptica e dos equipamentos de rede da topologia de rede em anel e ponto a ponto. Observou-se que o equipamento de rede de Multiplexação Densa por Divisão do Comprimento de Onda (DWDM) apresenta uma confiabilidade operacional maior que a dos Equipamentos de Rede Tradicionais (ERT), independente da topologia de rede utilizada. Comparando-se o custo de implantação de uma rede óptica com DWDM e ERT, a uma taxa de transmissão de 2,5 Gbps, pode ser verificado que o custo é aproximadamente sete vezes menor quando se utiliza a rede óptica com DWDM. Por fim, foi feita uma comparação entre o custo total e médio da manutenção corretiva e preventiva para as topologias analisadas. Assim, pode ser concluído que a tecnologia DWDM é a opção mais vantajosa em termos de confiabilidade e manutenabilidade em relação ao ERT. / The work presented under the heading \"Analysis and Synthesis of Multiplexed Systems: An Approach of Reliability and Operational Maintainability\" has as objective to consider a practical model for the maintenance, based on the reliability and maintainability of components. The data of this work had been gotten through management reports of the Company of Telecommunications of São Paulo S/A, in the period of january/05 to june/06, for the in ring and point to point network topologies of the city of São Paulo, cities of the Great São Paulo, Valley of Paraíba and the coast of the State of São Paulo. With these data, it was used the algorithm of Weibull, whose probabilistic model allows to model many types of experimentals and operationals results. Of this form, were determined the operational reliability, the Mean Time To Failure (MTTF), the maintainability, the Mean Time To Repair (MTTR) and the availability for the components of the fiber optic external network and the network equipments of the in ring and point-to-point network topology. It was observed that the network equipment of Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) presents a greater operational reliability that the Traditionals Network Equipments (ERT), independent of the network topology used. Comparing itself the cost of implantation of an fiber optic network with DWDM and ERT, to a rate of transmission of 2,5 Gbps, it could be verified that the cost is approximately seven times lesser when it is used the fiber optic network with DWDM. Finally, a comparison between the total and average cost of the corrective and preventive maintenance for the analyzed topologies was made. So, it can be concluded that the technology DWDM is the option most advantageous in terms of reliability and maintainability in relation to the ERT.

O trabalho apresentado sob o título \"Análise e Síntese de Sistemas Multiplexados: Uma Abordagem de Confiabilidade e Manutenabilidade Operacional\" tem como objetivo propor um modelo prático para a manutenção, baseado na confiabilidade e manutenabilidade de componentes. Os dados desse trabalho foram obtidos através de relatórios gerenciais da Empresa de Telecomunicações de São Paulo S/A, no período de janeiro/05 a junho/06, para as topologias de rede em anel e ponto a ponto da cidade de São Paulo, municípios da Grande São Paulo, Vale do Paraíba e Litoral do Estado de São Paulo. Com esses dados, foi utilizado o algoritmo de Weibull, cujo modelo probabilístico permite modelar vários tipos de resultados experimentais e operacionais. Dessa forma, foram determinados a confiabilidade operacional, o Tempo Médio de Bom Funcionamento (MTTF), a manutenabilidade, o Tempo Médio de Reparo (MTTR) e a disponibilidade para os componentes da rede externa óptica e dos equipamentos de rede da topologia de rede em anel e ponto a ponto. Observou-se que o equipamento de rede de Multiplexação Densa por Divisão do Comprimento de Onda (DWDM) apresenta uma confiabilidade operacional maior que a dos Equipamentos de Rede Tradicionais (ERT), independente da topologia de rede utilizada. Comparando-se o custo de implantação de uma rede óptica com DWDM e ERT, a uma taxa de transmissão de 2,5 Gbps, pode ser verificado que o custo é aproximadamente sete vezes menor quando se utiliza a rede óptica com DWDM. Por fim, foi feita uma comparação entre o custo total e médio da manutenção corretiva e preventiva para as topologias analisadas. Assim, pode ser concluído que a tecnologia DWDM é a opção mais vantajosa em termos de confiabilidade e manutenabilidade em relação ao ERT. / The work presented under the heading \"Analysis and Synthesis of Multiplexed Systems: An Approach of Reliability and Operational Maintainability\" has as objective to consider a practical model for the maintenance, based on the reliability and maintainability of components. The data of this work had been gotten through management reports of the Company of Telecommunications of São Paulo S/A, in the period of january/05 to june/06, for the in ring and point to point network topologies of the city of São Paulo, cities of the Great São Paulo, Valley of Paraíba and the coast of the State of São Paulo. With these data, it was used the algorithm of Weibull, whose probabilistic model allows to model many types of experimentals and operationals results. Of this form, were determined the operational reliability, the Mean Time To Failure (MTTF), the maintainability, the Mean Time To Repair (MTTR) and the availability for the components of the fiber optic external network and the network equipments of the in ring and point-to-point network topology. It was observed that the network equipment of Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) presents a greater operational reliability that the Traditionals Network Equipments (ERT), independent of the network topology used. Comparing itself the cost of implantation of an fiber optic network with DWDM and ERT, to a rate of transmission of 2,5 Gbps, it could be verified that the cost is approximately seven times lesser when it is used the fiber optic network with DWDM. Finally, a comparison between the total and average cost of the corrective and preventive maintenance for the analyzed topologies was made. So, it can be concluded that the technology DWDM is the option most advantageous in terms of reliability and maintainability in relation to the ERT.

Ocorre atualmente um movimento de aumento da importância que a manutenção da segurança da informação vem adquirindo em redes de informação de crítica. Ao longo das últimas décadas a utilização de ferramentas criptográficas, especialmente aquelas baseadas em problemas de díficil solução computacional, foram suficientes para garantir a segurança dos sistemas de comunicação. Contudo, o desenvolvimento da nova técnica de processamento de informação conhecida como computação quântica e os resultados téoricos e experimentais apresentados por esta mostram que é possível inviabilizar alguns dos sistemas de criptografia atuais amplamente utilizados. A existência de tal vulnerabilidade representa um fator crítico em redes em que falhas de segurança da informação podem estar associadas a riscos de segurança física. Uma alternativa para os métodos criptográficos atuais consiste na utilização de sistemas quânticos na obtenção de um método criptográfico, o que se conhece como criptografia quântica. Este novo paradigma tem seu fundamento resistente mesmo na presença de capacidade tecnológica ilimitada, incluindo o cenário com disponibilidade de computação quântica. Este trabalho tem como objetivo levantar os impactos que o desenvolvimento da computação quântica têm sobre a segurança dos atuais sistemas criptográficos, apresentar e desenvolver alternativas de protocolos de criptografia quântica disponíveis, e realizar um estudo de caso por meio da avaliação da utilização de criptografia quântica no contexto da Aeronautical Telecommunication Network (ATN). Isto é feito por meio do desenvolvimento de um ambiente de simulacão que permite avaliar o comportamento de um protocolo de criptografia quântica em um cenário em um ambiente com requisitos de missão crítica, como é o caso da ATN. / The importance of security maintenance in critical information networks has been rising in recent times. Over the past decades, the utilization of cryptography tools, mainly those based on computationally intractable problems, was enough to ensure the security of communications systems. The development of the new information processing technique known as quantum computation and the theoretical and experimental results showed by this approach demonstrated that could be possible to cripple the current widely used cryptography techniques. This vulnerability represents a critical issue for networks where a security fault could be associated to a safety fault. An alternative for the current cryptography methods consists in the utilization of quantum systems to obtain a new cryptographic method. The new paradigm presented by this approach has solid principles even in the presence of unlimited computational capacity, including the scenario with availability of quantum computation. The aim of this work is the assessment of impacts that the development of quantum computation has over the current cryptographic methods security, the presentation and development of alternatives based on quantum cryptography protocols, and the development of a case study using the case of Aeronautical Telecommunication Network (ATN). This aim is reached by means of the development of a simulation environment that allows the evaluation of a quantum cryptography protocol behavior in an environment with mission critical requirements, like the ATN case.