Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-25T19:03:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-26T22:40:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Igor Meneguitte Ávila.pdf: 3885692 bytes, checksum: a62ad8f0c957bd3f0c70afa061fe183b (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Em instituições federais de ensino, onde há sérias limitações orçamentárias e de infraestrutura com poucos recursos computacionais, a Computação em Nuvem (CN) surge como uma solução para a hospedagem de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs). A elasticidade sob demanda e o balanceamento de carga permitem o aproveitamento do parque tecnológico, reutilizando de maneira distribuída os equipamentos descontinuados e com poucos recursos computacionais. CN é extremamente flexível quanto à virtualização de sua infraestrutura de hardware com o uso de hipervisores e máquinas virtuais, porém as redes que conectam os recursos de processamento e armazenamento da CN, continuam rígidas e com pouca flexibilidade. O processo de configuração e atualização da rede é realizado individualmente, de maneira estática e pouco eficiente. Diante da ossificação das redes surge o paradigma de Redes Definidas por Software Software Defined Networking (SDN), que tem como objetivo tornar as redes dinâmicas e programáveis. O controlador SDN tem papel centralizador, sendo o responsável por coordenar as ações dos elementos de rede, alavancar a programação de redes e realizar gerenciamento de conectividade. A integração com SDN torna os ambientes de CN mais flexíveis, estendendo-os e permitindo novas soluções. Este trabalho propõe SDNCloud, uma arquitetura que integra SDN à CN com suporte à elasticidade e balanceamento de carga para um ambiente virtual de aprendizagem. O testbed implementado utiliza controlador SDN OpenDayLight integrado, fazendo com que os switches virtuais do OpenStack sejam gerenciados por controlador OpenFlow. Para avaliar a proposta foi utilizado modelo de tráfego baseado em logs de transações e banco de dados da operação de um ambiente real (Moodle) de ensino à distância do Campus Muriaé do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais. Após a caracterização e a modelagem foi encontrado, via análise de aderência, a distribuição generalização de pareto para os intervalos entre as requisições e extraída as informações para parametrização da elasticidade. Os resultados mostram a importância na escolha apropriada das métricas para o processo de elasticidade e para medir sua qualidade. Utilização de Central Processing Unit (CPU), utilização de memória, bytes de entrada e bytes de saída foram métricas testadas para o processo de elasticidade, enquanto tempo de resposta médio e taxa de perda de requisição para dimensionar a qualidade da mesma. Além das métricas, os resultados demonstram a relevância do trade-off entre os limiares de elasticidade positiva, negativa e intervalo entre as elasticidades para a qualidade da elasticidade. Nos resultados, ainda, foram comparados o modelo tradicional de CN com SDNCloud, revelando que a utilização da arquitetura proposta melhora o desempenho dos switches virtuais. / In federal educational institutions, where there are serious budgetary constraints and infrastructure with few computational resources, Cloud Computing (CC) emerges as a solution for hosting Virtual Learning Environments (VLE). The elasticity of demand and the load balancing allow the use of the technological park, reusing in a distributed way the discontinued equipment and with few computational resources. CC is extremely flexible in terms of virtualizing its hardware infrastructure with the use of hypervisors and virtual machines, however the networks which connect processing resources and CC’s storage remain rigid and with little flexibility. The process of setting up and updating the network is done individually, in a static and little efficient way. Faced the network ossification, the Software Defined Networking (SDN) paradigm emerges, which aims to become the networks more dynamic and programmable. The SDN controller has a centralizing role, being responsible for coordinating the actions of network elements, leveraging network programming and performing connectivity management. Integration with SDN makes CC environments more flexible, extending them and enabling new solutions. This work proposes SDNCloud, an architecture which integrates SDN to CC with elasticity support and load balancing, for a virtual learning environment. The implemented testbed uses integrated OpenDayLight SDN controller, making The OpenStack virtual switches being managed by OpenFlow controller. In order to evaluate the proposal, it was used traffic model based on transaction logs and database of the operation of a real environment (Moodle) of distance learning of Southeast Federal Institute of Minas Gerais - Campus Muriaé. After characterization and modeling, the pareto generalization distribution was found via adherence analysis for the intervals between the requisitions and extracted the information for parameterization of the elasticity. The results showed how is important to choose an appropriate metrics to the elasticity process and to measure its quality. The use of CPU, memory, input and output bytes were the metric tested for the elasticity process, in terms of time response rate and request lost tax to design the same quality. Besides the metrics, the results demonstrated the trade-off relevance between the thresholds of positive elasticity, negative and the interval between the “elasticities” to the elasticity quality. In the results, still, were compared the traditional approach of CC with the SDNCloud, revealing that the use of the architecture propose improve the performance of the virtual switches.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-25T18:14:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-27T16:56:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T16:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Léo Happ Botler.pdf: 11089344 bytes, checksum: 86a0a174c2ae1305daee53b383a906db (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / CNPq / Knowing whether a room is occupied or not is crucial for improving electrical energy efficiency. For instance, if a given room is empty there is usually no need for the lights to be turned on. Usually in small spaces such as elevator halls, a Passive Infrared (PIR) sensor is used together with the lighting, but as it lacks accuracy, people often are left in the dark after a few minutes. Another factor that deteriorates energy efficiency is that these sensors are seldom connected to a network, limiting the application scenarios to simple tasks, such as controlling lamps. The same data could be used to improve other services such as adjusting the temperature of an air conditioner, which usually has a high impact on energy costs in countries with warm weather. In the present dissertation a wireless device capable of counting people in a room is implemented using Infrared (IR) Light Emitting Diode (LED)s. The implemented device is analyzed regarding energy consumption, cost, error count and installation time. It is also compared to other existing solutions. An architecture for interfacing this device with the Internet of Things (IoT) is provided as well as some of its applications in real scenarios. The results show that the architecture provided as well as the device implemented are useful in the presented scenarios, presenting a distance range of up to 30cm, a false negatives percentual error around 4% and an energy consumption of 1.519W. / Saber se um cômodo está ocupado ou não é crucial para melhorar a eficiência de energia elétrica. Por exemplo, se um quarto está desocupado, geralmente, não há necessidade de as lâmpadas estarem ligadas. Geralmente, em ambientes pequenos como em halls de elevador, um sensor Infravermelho Passivo (PIR) é usado em conjunto com as lâmpadas, mas como estes sensores não são precisos, as pessoas são frequentemente deixadas no escuro após alguns minutos. Outro fator que prejudica a eficiência energética é que raramente estes sensores estão conectados a uma rede, limitando os cenários de aplicação a tarefas simples, como controlar lâmpadas, enquanto os dados do sensor poderiam ser utilizados para melhorar outros serviços, como ajustar a temperatura de um aparelho de ar condicionado, que geralmente tem um alto impacto nas contas de energia, em países quentes. Nesta dissertação, um dispositivo sem fio capaz de contar pessoas em um quarto é implementado utilizando Diodos Emissores de Luz (LED)s Infravermelhos (IR). O dispositivo implementado é analisado nos seguintes aspectos: consumo de energia, custo, contagem de erros e tempo de instalação. Este também é comparado a outras soluções existentes. Uma arquitetura para fazer a interface entre este dispositivo e a Internet das Coisas (IoT) é fornecida, assim como alguns cenários em que esta pode ser aplicada. Os resultados mostram que a arquitetura, assim como o dispositivo implementado são úteis nos cenários apresentados, apresentando um alcance de 30cm, um percentual de erros do tipo falso negativo da ordem de 4% e um consumo de energia de 1.519W.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-01T19:37:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-02T20:45:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Daniel Rosendo.pdf: 3709439 bytes, checksum: cfcbfd0960c6e9bae38ba5ff1dc7d748 (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / FACEPE / Network Access Control (NAC) management is a critical task. Misconfigurations may result in vulnerabilities that may compromise the overall network security. Traditional access control setups rely on firewalls, IEEE 802.1x, VLAN, ACL, and LDAP. These approaches work well for stable and small networks and are hard to integrate and configure. Besides, they are inflexible and require per-device and vendor-specific configurations, being error-prone. The Software-Defined Networking (SDN) paradigm overcomes architectural problems of traditional networks, simplifies the network design and operation, and offers new opportunities (programmability, flexibility, dynamicity, and standardization) to manage these issues. Furthermore, SDN reduces the human intervention, which in turn also reduce operational costs and misconfigurations. Despite this, access control management remains a challenge, once managing security policies involves dealing with a large set of access control rules; detection of conflicting policies; defining priorities; delegating rights; reacting to dynamic network states and events. This dissertation explores the use of SDN to mitigate these problems. We present HACFlow, a novel SDN framework for network access control management based on the OrBAC model. HACFlow aims to simplify and automate the NAC management. It allows network operators to govern rights of network entities by defining dynamic, fine-grained, and high-level access control policies. To illustrate the operation of HACFlow we present through a step by step how the main management tasks are executed. Our study case is a Smart City network environment. We conducted many experiments to analyze the scalability and performance of HACFlow, and the results show that it requires a time in the order of milliseconds to execute all the management tasks, even managing many policies. Besides, we compare HACFlow against related approaches. / Gerenciar o controle de acesso entre recursos (usuários, máquinas, serviços, etc.) em uma rede é uma tarefa crítica. Erros de configuração podem resultar em vulnerabilidades que podem comprometer a segurança da rede como um todo. Em redes tradicionais, esse controle de acesso é implementado através de firewalls, IEEE 802.1x, VLAN, ACL, and LDAP. Estas abordagens funcionam bem em redes menores e estáveis, e são difíceis de configurar e integrar. Além disso, são inflexíveis e requerem configurações individuais e específicas de cada fabricante, sendo propensa à erros. O paradigma de Redes Definidas por Software (SDN) supera os problemas arquiteturais das redes tradicionais, simplifica o projeto e operação da rede, e proporciona novas oportunidades (programabilidade, flexibilidade, dinamicidade, e padronização) para lidar com os problemas enfrentados em redes tradicionais. Apesar das vantagens do SDN, o gerenciamento de políticas de controle de acesso na rede continua sendo uma tarefa difícil. Uma vez que, gerenciar tais políticas envolve lidar com uma grande quantidade de regras; detectar e resolver conflitos; definir prioridades; delegar papéis; e adaptar tais regras de acordo com eventos e mudanças de estado da rede. Esta dissertação explora o paradigma SDN a fim de mitigar tais problemas. Neste trabalho, apresentamos o HACFlow, um framework SDN para gerenciamento de políticas de controle de acesso na rede baseado no modelo OrBAC. HACFlow tem como principal objetivo simplificar e automatizar tal gerenciamento. HACFlow permite que operadores da rede governe os privilégios das entidades da rede através da definição de políticas de controle de acesso dinâmicas, em alto nível, e com alta granularidade. Para ilustrar o funcionamento do HACFlow apresentamos um passo a passo de como as principais tarefas de genrenciamento de controle de acesso são realizadas. Nosso estudo de caso é um ambiente de rede de uma cidade inteligente. Vários experimentos foram realizados a fim de analisar a escalabilidade e performance do HACFlow. Os resultados mostram que o HACFlow requer um tempo na ondem de milissegundos para executar cada uma das tarefas de gerenciamento, mesmo lidando com uma grande quantidade de regras. Além disso, nós comparamos HACFlow com propostas relacionadas existentes na literatura.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-14T19:12:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T19:57:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edson Adriano Maravalho Avelar.pdf: 2925186 bytes, checksum: 51a168141f8d6825f9b81f2af40fd22f (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / FACEPE / O paradigma ICN (Information Centric Network) propõe que as operações da rede tenham o foco na recuperação do conteúdo ou informação, não importando sua localização física, Esta arquitetura difere substancialmente do projeto original da Internet, em vigor, centrado no host e dependente do endereçamento IP. O armazenamento de conteúdo nos roteadores da rede e não apenas no provedor/fonte de conteúdo, além do suporte intrínseco à mobilidade do consumidor de conteúdo, são algumas das características que tornam o ICN uma das soluções proeminentes para lidar com a explosão tanto do tráfego de vídeo na Internet quanto do acesso via dispositivos móveis. Apesar do suporte à mobilidade de consumidor no ICN, há questões em aberto para que as operadoras invistam na implantação do ICN em suas redes, como o suporte transparente à mobilidade do provedor. Nesse contexto, esta tese investiga e propõe soluções para dois problemas tratados isoladamente pela literatura da área de redes centradas na informação: (a) decisão de armazenamento nos elementos da rede (in-network caching) e (b) mobilidade transparente de provedor de conteúdo. Dessa forma, propõe-se a sinergia entre mobilidade e caching com o objetivo de solucionar o problema de mobilidade de provedor em cenários fim-a-fim. Primeiramente, foi desenvolvida uma solução para cada problema. A solução para (a) consistiu em um modelo binomial e um algoritmo para ranqueamento de cache baseado no número de acertos; a avaliação, utilizando o simulador Omnet++, mostrou ganhos de 10% a 30% em comparação com algumas das estratégias mais citadas na literatura usando métricas de taxa de acerto, número de saltos e atraso médio de pacotes. A solução para (b) foi baseada em um esquema de envio de pacotes especiais para atualização das rotas de forma rápida e direta, após o handover. Um modelo analítico para analisar o custo do handover da proposta foi desenvolvido e validado via simulação. Diversas soluções da literatura foram comparadas em termos de métricas de QoS (Quality of Service). Em relação à vazão, os ganhos da proposta variam de 3%, com o provedor movendo-se a 1m/s, e 244%, com o provedor movendo-se a 30m/s. Além disso, foi demonstrado na tese que há relação entre mobilidade e caching em redes ICN e que é possível melhorar ainda mais os serviços se a solução para os problemas (a) e (b) for desenvolvida de forma conjunta. Com isso, foi proposto o MobCache, um arcabouço para tratar a mobilidade de provedor nas CCNs (Content Centric Networks) visando melhorar a QoS e QoE (Quality of Experience) para tráfego de vídeo, levando-se em consideração tanto a parte cabeada quanto a sem fio da rede. Os resultados de QoS e QoE mostraram a superioridade da proposta em relação ao estado da arte, com ganhos de até 58% em relação à vazão e de 16% a 80% em relação à avaliação de qualidade de vídeo, em particular o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). / The Information Centric Network (ICN) paradigm proposes that network operations focus on the content retrieval, regardless of its physical location. Such architecture differs from the original Internet project, i.e., host-centric and IPaddress-dependent. Storing content on routers rather than on the content source, as well as the intrinsic support for the consumer’s mobility, are some features that make ICN one of the prominent solutions to deal with the boost in both video and mobile traffic. New standards such as those for Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) created the need to address new requirements such as efficient content delivery while moving between wireless access points. For instance, smart vehicles may share data so as to report bad weather, accidents or even transmit multimedia content. Despite the mobility support given for the consumer, there are open issues for operators in the ICN deployment, such as transparent support for provider mobility. This thesis investigates and proposes separate solutions for two problems: (a) network equipment storing decision (innetwork caching) and (b) transparent mobility for content providers. It is proposed the synergy between mobility and caching, aiming to solve the problem of provider mobility in end-to-end scenarios. The solution to (a) consisted of a model and cache ranking algorithm that is based on the number of hits. The adopted simulation tool was the Omnet++ simulator and our results showed gains of 10% to 30% compared to some of the most cited strategies, using hit rate, number of jumps and average packet delay as the main performance metrics. The solution to (b) aimed at fast route update (after the handover events) and was based on a scheme for special package forwarding. An analytical model to analyze the proposal handover cost was developed and validated through simulation. In terms of flow, the proposal gains range from 3%, with the provider moving at 1m/s, and 244%, with the provider moving at 30m /s. In addition, it has been demonstrated a relationship between mobility and caching in ICN networks and that it is possible to further improve services if the solution to problems (a) and (b) are tackled simultaneously. MobCache, a framework for addressing the provider mobility in CCNs (Content Centric Network) was proposed to improve QoS (Quality of Service) and QoE (Quality of Experience) for video traffic, taking into account both wired and wireless network. The results showed the proposal’s superiority, with gains of up to 58% and considering QoS and QoE, MobCache achieved 58% in terms of flow rate and 16% to 80% in video quality evaluation, in particular PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). In addition, the proposal was also evaluated through a mathematical model, presenting gains that ranged from 150% to 300% in this scenario. The model was validated by means of software simulation, resulting in a similar output for a single input data, in both methods.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-15T20:06:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Emanoel Carlos Gomes Ferraz da Silva.pdf: 2032664 bytes, checksum: 521788ab0f656f76f1af7b91f9e25801 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-17T22:10:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Emanoel Carlos Gomes Ferraz da Silva.pdf: 2032664 bytes, checksum: 521788ab0f656f76f1af7b91f9e25801 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Emanoel Carlos Gomes Ferraz da Silva.pdf: 2032664 bytes, checksum: 521788ab0f656f76f1af7b91f9e25801 (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / FACEPE / Com a ascensão da Internet das Coisas (Internet of Things, IoT), bilhões de dispositivos estarão conectados à internet do futuro produzindo, consumindo e processando dados, além de se comunicarem uns com os outros. Através de plataformas de dados sem domínio específico, desenvolvedores, cientistas e entusiastas poderão fazer uso destes dispositivos em suas aplicações sem necessariamente ter conhecimento técnico de baixo nível, como os protocolos de comunicação. Assim, descobrir e selecionar de forma eficiente os dispositivos que melhor respondem a uma determinada necessidade se mostram como problemas relevantes a serem investigados no paradigma da Internet das Coisas. Este trabalho auxilia mecanismos de busca de fontes produtoras de dados, propondo uma técnica que possa, de forma objetiva, indicar quais destas entidades são mais apropriadas, considerando como critérios os seus atributos de qualidade. Para tanto, foram consideradas questões de interoperabilidade no formato dos dados gerados pelos produtores de dados e dos metadados de sua descrição; escalabilidade, na técnica proposta para o ranqueamento dos produtores de dados identificados pelo mecanismo de seleção e, por fim, monitoramento dos indicadores de qualidade dos produtores de dados. Como principais contribuições deste trabalho estão: (i) o uso e o monitoramento dinâmico de métricas de qualidade na descrição dos produtores de dados, (ii) proposta de uma técnica de ranqueamento de produtores de dados que utilize atributos de qualidade diversos e que acompanhe as características dinâmicas dos produtores de dados (iii) a proposta do conceito de fila dinâmica de resultados no mecanismo de busca, visando economia de processamento e ganho de desempenho e (iv) uso do estilo arquitetural REST para a oferta dos produtores de dados como recursos. Por fim, foi considerado um cenário de uso do aplicativo móvel Bike Cidadão com o objetivo de avaliar a performance das contribuições propostas. A avaliação observou, sobretudo, o tempo de resposta necessário à execução de consultas ao catálogo utilizando, ou não, o conceito de fila dinâmica de resultados em diferentes situações, variando a quantidade de consumidores e produtores de dados disponíveis. / With the rise of the Internet of Things (IoT) billion devices will be connected to the internet of the future producing, consuming and processing data and communicating with each other. By way of data platforms without specific domain, developers, scientists and enthusiasts can make use of these devices in their applications without necessarily having low-level technical knowledge, as communication protocols. Thus, discover and select efficiently the devices best suited to a particular need, appear as relevant issues to be investigated in the paradigm of the Internet of Things. This work assists search engines of data producers, proposing a technique that can objectively indicate which of these entities are more appropriate, considering as criteria their quality attributes. Therefore, interoperability issues were considered in the data format generated by the data producers and metadata of your description; scalability, in the proposed technique for ranking the data producers identified by the selection mechanism and, finally, monitoring of quality indicators of data producers. Moreover, as major contributions of this work are: (i) using and monitoring quality metrics in the description of the data producers, (ii) the propose of a ranking of data producers technique that makes use of quality attributes, (iii) the suggestion of dynamic queue results by the search engine and (iv) the use of REST style for providing data producers as resource. Finally, it was considered a use case scenario of the mobile application Bike Cidadão in order to evaluate the performance of the proposed contributions. The evaluation noted, above all, the response time required to perform queries to the catalog using, or not, the concept of dynamic queue results in different situations, varying the amount of data available to consumers and producers.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-17T21:38:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Winder Faik de Souza.pdf: 1824106 bytes, checksum: 73144cbf9449a4bf65e3438332b35dce (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-23T18:20:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Winder Faik de Souza.pdf: 1824106 bytes, checksum: 73144cbf9449a4bf65e3438332b35dce (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Winder Faik de Souza.pdf: 1824106 bytes, checksum: 73144cbf9449a4bf65e3438332b35dce (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / SETEC / Ambientes que antes eram desprovidos de tecnologia, hoje incorporam inúmeros objetos inteligentes (smartphones, smartwatch, smartglass, smart tv, entre outros) interagindo entre si. A comunicação entre esses objetos, na maioria das vezes distintos, trocando informações sobre determinado contexto, resume-se no conceito de Machine-to-Machine (M2M). A expansão desses objetos interconectados transformando ambientes comuns em ambientes inteligentes deu origem ao paradigma de Internet das Coisas - Internet of Things (IoT). Em virtude da relação entre mundo físico e mundo virtual proporcionada pela IoT, diversas aplicações tecnológicas nos mais diversos seguimentos poderão ser concretizadas. Entretanto, muitos desafios devem ser considerados na efetiva implantação desses recursos tecnológicos. Fatores voltados à complexidade na infraestrutura de comunicação e gerenciamento de diversos dispositivos no contexto de IoT (diversidade de dispositivos, tecnologias de redes distintas, entre outros), deixam evidente a necessidade de solucionar desafios como a heterogeneidade. Uma solução proposta para esse e outros problemas no cenário de Internet das Coisas é a adoção de uma arquitetura de middleware, no caso um Middleware Orientado à Mensagens (MOM). Neste estudo, foi realizado inicialmente um levantamento sistemático das principais soluções de middleware desenvolvidas no contexto de IoT. Posteriormente, foram identificados requisitos funcionais e não funcionais, modelos de distribuição e em quais domínios de aplicação essas soluções de middleware têm sido aplicadas. Finalmente, foi projetado um Middleware Orientado à Mensagens com características desejáveis ao ambiente de IoT, tal como, serviço de localização, adaptação dinâmica, segurança e assim por diante. A solução proposta, chamada xPresumo, reúne os principais recursos necessários à uma arquitetura de Middleware para IoT, levando em consideração desempenho e armazenamento limitado dos dispositivos. No quesito desempenho, o xPresumo se mostrou bastante estável nos experimentos realizados na troca de mensagens entre dispositivos. / Environments where no technology was available before incorporate nowadays several smart objects (smartphones, smartwatches, smartglass, smart TVs, to name but a few). Communication among these objects, most of the time diverse ones, that exchange information in a particular context, may be summarized in the definition of Machine-to-Machine (M2M). From the expansion of these interconnected things, where common environments are changed into smart ones, the paradigm of Internet of Things (IoT) was born. Due to the relation between the real and virtual worlds provided by the IoT, several technological uses, in diverse fields, may be implemented. However, lots of challenges must be taken into consideration when effectively implementing the aforementioned technological resources. Issues concerning the complexity in the communication infrastructure and management of some devices in the context of IoT (diversity of devices, different network technologies, to name but a few) put in evidence the need for solving problems such as heterogeneity. A solution proposed for this specific issue and others as well in the scenario of IoT would be the adoption of middleware architecture, in case a Message Oriented Middleware (MOM). In this research, primarily, a systematic search of the main solutions of middleware developed in the context of the IoT was done. Then, the requisites, both functional and non-functional, ones were identified, as well as the distribution models and in which domains of application these middleware solutions have been applied. The proposed solution, named as xPresumo, comprises the main necessary resources of Middleware architecture for IoT, and takes into account performance and limited storage of the devices.

Orientador: Dalton Soares Arantes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AlbanitaGomesDantasde_M.pdf: 6733545 bytes, checksum: 88098242f86c0de9316f1e3e46cfcfdc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo a análise de modelos auto-similares para o tráfego de taxa de bit variável em Redes ATM. Os diversos modelos recentemente introduzidos para a caracterização desse tipo de tráfego, são apresentados e exemplificados com dados reais típicos e com dados gerados artificialmente. Esses dados englobam sinais de tráfego reais de uma rede Ethernet e sinais típicos de imagens paradas monocromáticas, obtidas aleatoriamente na Internet. Sinais de vídeo foram também utilizados. Alguns resultados interessantes para a caracterização estatística de sinais de vídeo de taxa de bit variável são apresentados. Uma nítida diferenciação dos processos espaciais (intraquadros) e dos processos temporais (interquadros) de sinais de vídeo, pode ser observada com estes modelos, onde o parâmetro de Hurst foi utilizado como medida do grau de auto-similaridade. Além de sua grande importância no projeto, dimensionamento e gerenciamento das Redes ATM, estes modelos podem ser muito úteis também no projeto e na avaliação de codificadores de vídeo de taxa de bit variável para essas redes. São ainda abordadas, neste trabalho, algumas formas de construção de processos estocásticos auto-similares, o que resultou na implementação de um gerador de séries temporais desse tipo. Todos os programas implementados são listados nos apêndices e as peculiaridades dos vários modelos são enfatizadas. Uma extensa referência bibliográfica é também apresentada ao final deste trabalho / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-10-04T19:25:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Oliveira Cavalcante.pdf: 13669646 bytes, checksum: fccfa1e77b577377a12c3a424320487a (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-14T16:31:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Oliveira Cavalcante.pdf: 13669646 bytes, checksum: fccfa1e77b577377a12c3a424320487a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T16:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Oliveira Cavalcante.pdf: 13669646 bytes, checksum: fccfa1e77b577377a12c3a424320487a (MD5) Previous issue date: 2017-09-14 / CNPq / Este trabalho tem como objetivo proteger a comunicação entre dispositivos conectados à Internet das Coisas, do inglês Internet of Things (IoT), através da integração entre microcontroladores e Smart Cards (SCs), cartões de plástico nos quais estão embutidos chips criptográficos invioláveis, atualmente utilizados em aplicações que exigem um alto nível de segurança (e.g., bancos). É proposta uma arquitetura, a qual envolve projetos de hardware e software, para um sistema que estabelece uma comunicação autenticada e criptografada, baseada no Protocolo Transport Layer Security (TLS), entre dispositivos IoT e um servidor. O foco do trabalho está em placas de desenvolvimento de baixo custo. Testes foram realizados inicialmente no Arduino UNO e o dispositivo final possui o microcontrolador ESP8266 (em específico, o módulo ESP-12E), que possui Wi-Fi integrado, o que facilita a sua inclusão na IoT, e é simples de programar. Adicionalmente, é utilizado um SC com a tecnologia Java Card, que torna mais simples o desenvolvimento e a instalação de programas (conhecidos como applets) no cartão. Nele está instalada uma versão modificada do IsoApplet, um programa open source em desenvolvimento que permite a execução de tarefas criptográficas, implementado de acordo com os padrões ISO7816. Assim, a execução de operações essenciais na implementação de uma infra-estrutura de segurança como geração de chaves, cifragem e decifragem (em ambas criptografias simétrica e assimétrica), assinatura digital e armazenamento seguro de dados (e.g., chaves secretas, certificados) é delegada pelo microcontrolador ao cartão, que possui hardware especializado. O microcontrolador, por sua vez, pode ser ligado a sensores e se conectar de forma autenticada com um servidor, enviando informações criptografadas. Por fim, demonstra-se que é possível construir um dispositivo conectado à Internet das Coisas, capaz de enviar mensagens de forma segura, a partir da integração entre microcontroladores de baixo custo e Smart Cards. Uma análise de custo do dispositivo construído, mostra que o mesmo pode ter um preço compatível com o mercado, se produzido em larga escala. Uma segunda análise, relativa ao consumo de energia da placa, mostra que, a depender do tipo de aplicação, o dispositivo pode funcionar com bateria por dias. As contribuições deste trabalho, além da fabricação do próprio dispositivo IoT, incluem o desenvolvimento de bibliotecas que habilitam a comunicação entre microcontroladores (compatíveis com Arduino) e Smart Cards e a expansão de um software open-source para Java zCards com funções criptográficas associadas ao TLS. / This work aims to secure the communication between devices connected to the Internet of Things (IoT) by integrating microcontrollers and Smart Cards (SCs), plastic cards in which are embedded cryptographic tamper-resistant chips, currently used in applications that require a high level of security (e.g., banks). An architecture, which involves hardware and software projects, is proposed for a system that establishes an encrypted and authenticated communication, based on Transport Layer Security (TLS) Protocol, between IoT devices and a server, focusing on low-cost development boards. Tests were performed initially on Arduino UNO boards and the final device has an ESP8266 microcontroller (specifically, an ESP-12E module), which has integrated Wi-Fi capabilities and is simple to program. Additionally, the SC used is Java Card-based, which simplifies the development and installation of programs (known as applets) on the card. It contains a modified version of IsoApplet, an open source program under development that allows the realization of cryptographic tasks, implemented according to ISO7816 standards. Thus, the execution of essential operations in the implementation of a security infrastructure such as key generation, encryption and decryption (in both symmetric and asymmetric cryptography), digital signature and secure data storage (e.g., secret keys, certificates) is delegated by the microcontroller to the card, which has specialized hardware. The microcontroller, in turn, can be connected to sensors and connects in an authenticated way to a server, sending encrypted data. Finally, it is shown that it is possible to build a device connected to the Internet of Things, which is able to send messages safely, by integrating low-cost microcontrollers and Smart Cards. A cost analysis of the device shows that it can have a market-compatible price if produced on a large scale. A second analysis, regarding the power consumption of the board, shows that, depending on the type of application, the device can run on battery for days. The contributions of this work, in addition to the manufacture of the IoT device itself, include the development of libraries that enable communication between microcontrollers (compatible with Arduino) and Smart Cards and the expansion of open-source software for Java Cards by adding cryptographic functions associated with TLS.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-10-05T21:40:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gibson Belarmino Nunes Barbosa.pdf: 4457346 bytes, checksum: b55c786069acc21745a8568d398d591b (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-14T21:03:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gibson Belarmino Nunes Barbosa.pdf: 4457346 bytes, checksum: b55c786069acc21745a8568d398d591b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T21:03:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gibson Belarmino Nunes Barbosa.pdf: 4457346 bytes, checksum: b55c786069acc21745a8568d398d591b (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / FACEPE / Os crescentes casos de ataques a dispositivos conectados às redes de Internet das Coisas (do inglês Internet of Things - IoT), com invasores se aproveitando do baixo poder de processamento e segurança frágil desses equipamentos, são fatores determinantes para as atenções serem voltadas à segurança em IoT. A utilização de Cartões Inteligentes (do inglês Smart Cards - SCs) para proteger esses sistemas é pertinente, pois eles são resistentes a ataques físicos, portáteis e baratos. Porém, o processamento e a memória deles ainda não são suficientes para atender a alta demanda dos dispositivo conectados à IoT. Por estas razões, utilizar vários SCs agrupados pode ser interessante para proteger tais redes de dispositivos IoT. Contudo, o gerenciamento de muitos SCs requer uma plataforma que não degrade o desempenho do processo de leitura e escrita. Os Arranjos de Portas Programáveis em Campo (do inglês Field Programmable Gate Arrays - FPGAs) se encaixam nesse critério, pois são dispositivos reconfiguráveis com capacidade de paralelização de tarefas e replicação de código. Associando esses dispositivos, e conectando-os à rede, seria possível agregar segurança a outros sistemas e garantir a integridade da comunicação na IoT. Estes fatores motivaram o presente trabalho a propor e desenvolver o Smart Card Cluster (SCC), que é uma plataforma de segurança para IoT. Ele pode ser empregado de diversas formas para oferecer proteção às camadas de rede ou de aplicação da IoT. Contudo, neste trabalho ele será utilizado para agregar proteção às mensagens que são trocadas entre gateways e o middleware IoT, assegurando a autenticidade e integridade das mensagens por meio de assinatura feita em hardware seguro. Com três SCs o SCC permite assinar 26,18 mensagens por minuto. O sistema utiliza FPGA para fazer o controle eficiente de SCs. Através de experimentos concluiu-se que ele é modular, portátil, escalável e com custo adequado ao cenário de IoT ao qual é aplicado. Isto possibilita que o utilizador evite gastos, pois os dispositivos embarcados, o poder de processamento, e a quantidade de SCs podem ser ajustados de acordo com a necessidade. Além do que, a plataforma pode ser distribuída para perto dos dispositivos na ponta da rede. No trabalho é mostrado que o SCC consegue ser 69% mais eficiente que outro dispositivo comercial utilizado para agrupamento de SCs, que é conhecido como SIM Array, além disso o custo da utilização de cada SC no SCC chega a ser US$263,54 menor. / The increasing cases of attacks on devices connected to Internet of Things (IoT) networks, where attackers take advantage of the low processing power and the fragile protection of such equipments, is a determining factor for giving greater attention to IoT security. The use of Smart Cards (SCs) to protect these systems is pertinent, as they are physical attacks resistant, portable and inexpensive. Nonetheless, their processing and memory are still not sufficient to meet the high demand of the devices connected to IoT. For these reasons, using multiple clustered SCs may be interesting to protect such networks. However, a platform that does not degrade the performance of the read and write process, is needed to control many SCs. The Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) fit this criterion, since they are reconfigurable devices with the ability to parallelize tasks and code replication. By connecting these devices to the network, it would be possible to add security to other systems and ensure communication integrity for the IoT. These factors led to the development of the Smart Card Cluster (SCC), which is a platform for IoT security. It can be used in a variety of ways to protect the IoT layers or applications. In this work, it is used to add protection to messages that are exchanged between gateways and middleware IoT, ensuring message authenticity and integrity through secure hardware signing. With three SCs the SCC allows to sign 26.18 messages per minute. The system uses FPGA to efficiently manage SCs. It is modular, portable, scalable and cost-effective to user’s needs. This enables the user to avoid unnecessary costs, since the embedded devices, processing power, and the amount of SCs are adapted to the application scenario. Thus, the platform can be distributed close to the things. In this work it is shown that the SCC becomes 69% more efficient than another commercial device used for clustering SCs, the SIM Array, moreover the cost of using each SC in the SCC is US$ 263.54 lower.

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T07:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Righetto_VanessaLia_M.pdf: 6266158 bytes, checksum: b3cdb325ee271b9b4e5d8a22b63a472d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta um sistema de divulgação e avaliação de provas através da Internet denominado ProvaNet. Utilizando ferramentas computacionais de domínio público na rede WWW, o ProvaNet possui um conjunto de opções para criação e manipulação de provas e questões de múltipla escolha, para usuários professores; para alunos, fornece retorno imediato sobre o resultado de cada questão e do desempenho nas provas, e a possibilidade de realização de simulados. O ProvaNet não pressupõe habilidades específicas de informática, bastando o conhecimento básico dos comandos de navegação na Internet, contribuindo assim para disseminar e expandir o uso da Internet como veículo para o ensino e o aprendizado / Abstract: This work presents a package for test application and evaluation through the Internet named Prova Net. Using public domain tools, ProvaNet offers a set of options which allows the teacher to create and manipulate multiple choice questions and tests; for the students, ProvaNet supplies immediate feedback about each answered question and about the overall performance, and the possibility of making tests not computed for evaluation. The use of ProvaNet does not require specific skills neither a deep knowledge on computer tools but only basic mouse commands; ProvaNet is aimed to be a contribution to spread and to disseminate the use of the Internet as a vehicle of learning and teaching / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica