Edge computing, as an approach to leveraging computation capabilities located in different places, is widely deployed in the industry nowadays. With the development of edge computing, many big companies move from the traditional monolithic software architecture to the microservice design. To provide better performance of the applications which contain numerous loosely coupled modules that are deployed among multiple clusters, service routing among multiple clusters needs to be effective. However, most existing solutions are dedicated to static service routing and load balancing strategy, and thus the performance of the application cannot be effectively optimized when network condition changes.To address the problem mentioned above, we proposed a dynamic weighted round robin algorithm and implemented it on top of the cutting edge service mesh Istio. The solution is implemented as a Docker image called RoutingAgent, which is simple to deployed and managed. With the RoutingAgent running in the system, the weights of the target routing clusters will be dynamically changed based on the detected inter-cluster network latency. Consequently, the client-side request turnaround time will be decreased.The solution is evaluated in an emulated environment. Compared to the Istio without RoutingAgent, the experiment results show that the client-side latency can be effectively minimized by the proposed solution in the multicluster environment with dynamic network conditions. In addition to minimizing response time, emulation results demonstrate that loads of each cluster are well balanced. / Edge computing, som ett tillvägagångssätt för att utnyttja beräkningsfunktioner som finns på olika ställen, används i stor utsträckning i branschen nuförtiden. Med utvecklingen av kantdatabasen flyttar många stora företag från den traditionella monolitiska mjukvaruarkitekturen till mikroserviceteknik. För att ge bättre prestanda för de applikationer som innehåller många löst kopplade moduler som distribueras bland flera kluster, måste service routing bland flera kluster vara effektiva. De flesta befintliga lösningarna är dock dedikerade till statisk service-routing och belastningsbalanseringsstrategi, vilket gör att programmets prestanda inte effektivt kan optimeras när nätverksförhållandena ändras.För att ta itu med problemet som nämnts ovan föreslog vi en dynamisk viktad round robin-algoritm och implementerade den ovanpå den avancerade servicenätverket Istio. Lösningen implementeras som en Docker-bild som heter RoutingAgent, som är enkel att distribuera och hantera. Med agenten som körs i systemet ändras vikten av målruteringsklustret dynamiskt baserat på den upptäckta interklusternätets latens. Följaktligen kommer klientsidans begäran om omställningstid att minskas.Lösningen utvärderas i en emulerad miljö. Jämfört med Istio utan agent visar experimentresultaten att klientens latentitet effektivt kan minimeras av den föreslagna lösningen i multicluster-miljö med dynamiska nätverksförhållanden. Förutom att minimera responstid visar emuleringsresultat att belastningar i varje kluster är välbalanserade.

Valet mellan client-side rendering och server-side rendering har varit en stor fråga de senasteåren. Server-side rendering har alltid varit den man lutar sig åt för snabba initialaladdningstider och SEO-optimering, men utvecklingen av webbsidor går snabbt och merinteraktiva webbsidor önskas av användare, där kommer client-side rendering in i valet och dåmåste man ta ett beslut. Denna komparativa studie genomfördes i syfte med att jämföra server-side rendering ochclient-side rendering. Jämförelsen gjordes på fyra testobjekt ur ett prestanda, SEO ochtillgänglighetsperspektiv. Prestandakriterierna som användes är first contentful paint, largestcontentful paint, speed index, total blocking time och cumulative layout shift. SEO-optimering mätte man igenom hur korrekt implementerad den var och samma förtillgängligheten. Fyra testobjekt valdes ut med liknande interaktivitet och funktionalitet för att få en sånoggrann jämförelse som möjligt. För att samla in data så användes verktyget Google Lighthouse som ett tillägg i webbläsaren Google Chrome. En sekvens följdes för att samla indata medan man interagerar med webbsidan för att se hur bra prestanda testobjekten har underinteraktivitet. Resultaten visade att båda renderingsteknikerna har både fördelar och nackdelar. Server-siderendering visade bättre prestandaresultat och SEO-optimering medan client-side hade bättreresultat på tillgänglighet och användbarhet. Sammanfattningsvis så rekommenderas en teknik beroende på vad för krav som ställs i början av projektet. Vill man ha en användarvänlig webbsida med mycket interaktivitet så rekommenderas client-side rendering och vill man ha en webbsida som har snabba laddningstider och bra SEO-optimering så rekommenderas server-side rendering.

Approved for public release, distribution is unlimited / The use of specialized single-level networks in current military operations is inadequate to meet the need to share information envisioned by the Global Information Grid (GIG). Multilevel security (MLS) is a key Information Assurance enabler for the GIG vision. The Monterey Security Architecture (MYSEA), a distributed MLS network, eliminates the need to use separate equipment to connect to many networks at different classification levels. It allows users to view data at different sensitivities simultaneously. MYSEA also allows commercial software and hardware to be used at clients. To address the threat of residual data on the client after a user session change in security state, the MYSEA clients are required to be "stateless", i.e., there is no non-volatile writable memory. Hence the MYSEA server must provide the clients with the ability to execute server-resident client-side applications to access data at different security levels over the MLS Local Area Network (LAN). The MYSEA server currently does not support such capability. This thesis addresses this limitation. A new trusted process family is introduced to provide a pseudo-socket interface for the single level remote application to access the MLS LAN interface. Detailed design specifications were created to facilitate implementation of the remote application support. / Lieutenant, United States Navy

Un service du nuage peut employer des techniques de sécurités pour assurer la sécurité de l’information. Ces techniques protègent une donnée personnelle en la rendant inintelligible pour toutes personnes autres que l’utilisateur du service. En contrepartie, certaines fonctionnalités ne peuvent plus être implémentées. Par exemple, la technique du chiffrement symétrique rend les données inintelligibles, mais empêche le calcul sur ces données.Cette thèse avance qu’un service du nuage doit composer les techniques pour assurer la sécurité de l’information sans perdre de fonctionnalités. Elle se base sur l’étude de la composition de trois techniques qui sont le chiffrement, la fragmentation verticale et les calculs côté client. Cette étude montre que la composition sécurise sans perdre de fonctionnalités, mais complexifie l’écriture du service. La thèse propose alors un nouveau langage pour l’écriture de services du nuage qui assurent la sécurité des données personnelles par compositions des techniques de sécurité.Ce langage est muni de lois algébriques pour dériver,systématiquement, un service local sans protection vers son équivalent sécurisé du nuage. Le langage est implémenté en Idris et profite de son système de type expressif pour vérifier la composition correcte des techniques de cryptographie. Dans le même temps, un encodage traduit le langage en ProVerif, un vérificateur de modèle pour l’analyse automatique des propriétés de sécurité sur les protocoles cryptographiques. Cette traduction vérifie alors la sécurité des données personnelles dans le service. / A cloud service can use security techniques to ensure information privacy. These techniques protect privacy by converting the client’s personal data into unintelligible text. But they can also cause the loss of some functionalities of the service. For instance, a symmetric-key cipher protects privacy by converting readable personal data into unreadable one. However, this causes the loss of computational functionalities on this data.This thesis claims that a cloud service has to compose security techniques to ensure information privacy without the loss of functionalities. This claim is based on the study of the composition of three techniques: symmetric cipher, vertical data fragmentation and client-side computation. This study shows that the composition makes the service privacy preserving, but makes its formulation overwhelming. In response, the thesis offers a new language for the writing of cloud services that enforces information privacy using the composition of security techniques. This language comes with a set of algebraic laws to systematically transform a local service without protection into its cloud equivalent protected by composition. An Idris implementation harnesses the Idris expressive type system to ensure the correct composition of security techniques. Furthermore, an encoding translates the language intoProVerif, a model checker for automated reasoning about the security properties found in cryptographic protocols. This translation checks that the service preserves the privacy of its client.

Today, companies are developing processor demanding applications on the web, for example, 3D visualization software and video and audio software. Some of these companies have a native desktop application written in for example C++. These C++ codebases can consist of several hundred thousand lines of code, and companies would therefore like to reuse their codebase in the web version of the software. This thesis makes a performance comparison between two different approaches that can be taken to reuse the C++ codebase. The first approach is to compile the C++ codebase to WebAssembly and run it on the client-side. The second approach is to compile the C++ codebase to native code and run it on the server-side. It is not clear which approach to take if the goal is to achieve low execution times. This thesis will therefore answer the question of whether a client-side solution inWebAssembly is faster than a server-side solution in native code. To answer this question, this project work looked at one use case namely image processing. Two different web applications were developed, one that did image processing on the server-side in native code, and another one that did image processing on the client-side in WebAssembly. Execution time measurements were collected from both web applications. The results showed that for most algorithms WebAssembly was a factor of 1.5 slower than native code, without considering the additional delay from the internet that will affect the web application that performs image processing on the server-side. If this delay is taken into account, the web application that performs image processing on the client-side inWebAssembly will be faster than the server-side solution in native code for most users in the world. If the Round-Trip Time (RTT) is 1 ms the required average throughput needed to make the two web applications equally fast is 249 Mbps (Google Chrome) or 226 Mbps (Firefox). Most users in the world do not have such a high average throughput. / Idag utvecklar företag processorkrävande applikationer på webben, till exempel 3D-visualiseringsprogramvara och video- och ljudprogramvara. Några av dessa företag har även skrivbordsprogram skrivna i exempelvis C++. Dessa C++ kodbaser kan bestå av flera hundra tusen rader kod, och företag vill därför återanvända sin kodbas i webbversionen. Detta projektarbete gör en jämförelse mellan två olika tillvägagångssätt för att återanvända C++ kodbasen. Det första tillvägagångssättet är att kompilera C++ kodbasen till WebAssembly och köra koden på klientsidan. Det andra tillvägagångssättet är att kompilera C++ kodbasen till maskinkod och köra koden på serversidan. Det är inte klart vilken metod man ska ta om målet är att uppnå optimal prestanda. Detta projektarbete kommer därför att besvara frågan om en klientsidslösning i WebAssembly är snabbare än en serversidslösning i maskinkod. För att svara på den här frågan tittade projektarbetet på ett användningsfall, nämligen bildbehandling. Två olika webbapplikationer utvecklades, en som gjorde bildbehandling på serversidan i maskinkod och en annan som gjorde bildbehandling på klientsidan i WebAssembly. Körtidsmätningar samlades in från båda webbapplikationerna. Resultaten visade att för de flesta algoritmer var WebAssembly en faktor 1,5 långsammare än maskin kod, utan att ta hänsyn till den extra fördröjningen från internet som kommer att påverka webbapplikationen som utför bildbehandling på serversidan. Om denna fördröjning tas med i beräkningen kommer webbapplikationen som utför bildbehandling på klientsidan i WebAssembly att vara snabbare än serversidslösningen i maskinkod för de flesta användare i världen. Om tur och retur tiden (RTT) är 1 ms är den genomsnittliga genomströmning som krävs för att göra de två webbapplikationerna lika snabba 249 Mbps (Google Chrome) eller 226 Mbps (Firefox). De flesta användare i världen har inte så hög genomsnittlig genomströmning.

<p>Service-Oriented Architecture (SOA) focuses on dividing the enterprise application layer of an enterprise system into components (as services) that have direct relationships with the business functionality of the enterprise. Web services, which are based on message exchanges, are the most widely adopted SOA technology. Web services provide web-accessible programs and devices that have been widely promoted for cloud computing environments. However, different types of web services are required to model actual services in the business domain. Particularly, enterprises (business providers such as banks, health care, and insurance companies) usually send their agents or other personnel (e.g., representatives, installers, maintainers, and trainers) to client sides to perform required services. An enterprise agent can be modeled as a software agent - a computer program that cannot be transmitted efficiently by communication messages. Lacking an efficient way to model the transmission of enterprise agents in traditional message based technologies restricts the application and usage of service-oriented architectures. The central problem addressed in this thesis is the need to develop an efficient SOA model for enterprise agents that will enable service providers to process client data locally at the client side.</p> <p>To address the research problem, the thesis proposes to model enterprise agents in SOA with a generic software agent called the Service Representative. This is a generic software agent which stays at the client side and can be customized by different service providers to process client data locally. Moreover, to employ a service representative, the thesis proposes a new type of web services called Task Services. While a traditional web service, called Data Service, processes client data completely at the server side, a task service is a web service with the capability of processing client data and resources partially or completely at the client side, using a Service Representative. Each task service assigns a task with three components to the generic service representative: task model, task knowledge, and task data. The task components are mapped to business components such as business process models, business rules and actions, and business data, where they can be efficiently transmitted by service messages.</p> <p>The combination of a service representative and task services provides an executable platform for service providers at the client side. Moreover, the client does not need to reveal its data, and hence privacy and security are maintained. Large volume client data is processed locally, causing less network traffic. Finally, real-time and event-triggered web services can be developed, based on the proposed approach.</p> <p>The main contributions and novelty of this research are: i) a domain independent computational model of enterprise agents in SOA to support a wide variety of client-processing tasks, ii) client- side web services which are compatible with typical server-side web services and comparable to other client-side processing technologies, iii) extensions of the SOA architecture by adding novel generic components including the service representative, the competition desk, and the service composition certifier, iv) provision of a formal model of client-side and server-side web services based on their construction of business components, v) empirical evaluations of the web service model in a number of different applications, using a prototype system, and vi) the application of the developed model to a number of target domains including the healthcare field. Furthermore, because client-side and server-side web services are complementary, a decision support model is provided that will assist service developers to decide upon the best service type for a web service.</p> / Doctor of Science (PhD)

Cloud storage services allow users to store and access data in a secure and flexible manner. In recent years, cloud storage services have seen rapid growth in popularity as well as in technological progress and hundreds of millions of users use these services to store thousands of petabytes of data. Additionally, the synchronization of data that is essential for these types of services stands for a significant amount of the total internet traffic. In this thesis, seven cloud storage applications were tested under controlled experiments during the synchronization process to determine feature support and measure performance metrics. Special focus was put on comparing applications that perform client side encryption of user data to applicationsthat do not. The results show a great variation in feature support and performance between the different applications and that client side encryption introduces some limitations to other features but that it does not necessarily impact performance negatively. The results provide insights and enhances the understanding of the advantages and disadvantages that come with certain design choices of cloud storage applications. These insights will help future technological development of cloud storage services.

In the real world, web applications are crucial in various domains, from e-commerce to finance and healthcare. However, these applications are not immune to vulnerabilities, particularly in business logic. Detecting such vulnerabilities can be challenging due to the complexity and diversity of application functionality. Consequently, there is a growing need for automated tools and techniques to aid in identifying business logic vulnerabilities. This research study investigates the efficacy of static analysis techniques in detecting server-side business logic vulnerabilities through the analysis of client-side JavaScript code. The study explores various analysis techniques, including code parsing, data flow analysis as detection methods, and their application in identifying potential vulnerabilities. This thesis also identifies common flaws contributing to business logic vulnerabilities, such as insufficient input validation, insecure access controls, and flawed decision-making logic. The effectiveness of static analysis techniques in pinpointing server-side business logic vulnerabilities is evaluated, revealing promising results, particularly in detecting parameter manipulation vulnerabilities. Notably, the study discovered vulnerabilities in two live applications that could lead to severe financial problems, underscoring the real-world implications of these vulnerabilities. However, challenges such as false positives and the need for manual verification are also acknowledged. The study concludes by proposing improvements and future research directions, including exploring advanced techniques like machine learning and natural language processing and integrating dynamic analysis and real-world testing scenarios to enhance the accuracy and efficiency of static analysis. The findings contribute to the understanding of utilizing static analysis techniques for detecting server-side business logic vulnerabilities, offering insights for developing more robust and efficient vulnerability detection tools. / I den verkliga världen är webbapplikationer avgörande inom olika områden, från e-handel till finans och sjukvård. Dessa applikationer är dock inte immuna mot sårbarheter, särskilt inte i affärslogiken. Att upptäcka sådana sårbarheter kan vara en utmaning på grund av komplexiteten och mångfalden i applikationernas funktionalitet. Därför finns det ett växande behov av automatiserade verktyg och tekniker som kan hjälpa till att identifiera sårbarheter i affärslogiken. Denna forskningsstudie undersöker hur effektiva statiska analystekniker är för att upptäcka sårbarheter i affärslogiken på serversidan genom analys av JavaScript-kod på klientsidan. Studien utforskar olika analystekniker, inklusive kodparsing, dataflödesanalys som detektionsmetoder, och deras tillämpning för att identifiera potentiella sårbarheter. Avhandlingen identifierar också vanliga brister som bidrar till sårbarheter i affärslogiken, såsom otillräcklig validering av indata, osäkra åtkomstkontroller och bristfällig logik för beslutsfattande. Effektiviteten hos statiska analystekniker för att hitta sårbarheter i affärslogiken på serversidan utvärderas och visar på lovande resultat, särskilt när det gäller att upptäcka sårbarheter i parametermanipulation. I studien upptäcktes sårbarheter i två live-applikationer som kan leda till allvarliga ekonomiska problem, vilket understryker de verkliga konsekvenserna av dessa sårbarheter. Utmaningar som falska positiva resultat och behovet av manuell verifiering erkänns dock också. Studien avslutas med förslag på förbättringar och framtida forskningsinriktningar, inklusive utforskning av avancerade tekniker som maskininlärning och naturlig språkbehandling och integrering av dynamisk analys och verkliga testscenarier för att förbättra noggrannheten och effektiviteten hos statisk analys. Resultaten bidrar till förståelsen för att använda statiska analystekniker för att upptäcka sårbarheter i affärslogik på serversidan, och ger insikter för att utveckla mer robusta och effektiva verktyg för sårbarhetsdetektering.

This paper takes a closer look and conducts a   comparison of two different approaches to generate interactivity of web   applications today, namely server or client side generation. The overall   purpose of the comparison is to help determine which approach is best suited   to generate maximum business advantage to least possible time cost. The   perspective used to measure this is usability seen from a developer's point   of view. The time it takes to acquaint oneself with a framework may vary on   several aspects and therefore a demarcated scenario has been set up and   individual parts have been evaluated side by side in the frameworks JSF and   Angular.io. Together with interviews of developer’s gathered experiences a   result has been possible to assemble. This result speaks neither for or   against either of the two approaches as both techniques have their own   advantages and disadvantages. What has been most prominent in the comparison   however is the introduction of the design pattern Model View Controller in a   framework for client side generation as Angular.io. This results in a similar   experience in usability as in a corresponding framework for server side   generation as JSF, which is good in an efficiency point of view. Still, the   lack of relevant error messages is experienced as a big problem in client   side frameworks and is an issue which stands out negatively in the   comparison. / Detta arbete avser titta närmare på och jämföra två   vanliga tillvägagångssätt för att skapa interaktivitet via webbsidor idag,   nämligen server- och klientsidegenerering. Det övergripande syftet med   undersökningen är att hjälpa till att utröna vilket tillvägagångssätt som är   bäst anpassat för att generera maximal affärsnytta till minsta möjliga   tidskostnad. Perspektivet som används för att mäta detta är usability ur   utvecklarsynpunkt. Tiden att sätta sig in i ett ramverk kan bero på ett   flertal aspekter och därför har en avgränsat scenario satts upp och   individuella delar har utvärderats sida vid sida i ramverken JSF och   Angular.io. Tillsammans med intervjuer av utvecklares samlade upplevelse har   ett resultat kunnat sammanställas. Detta resultat talar vare sig för eller   emot endera tillvägagångssätt då båda tekniker har sina för- och nackdelar.   Det som dock har varit mest framträdande i jämförelsen är att införandet av   designmönstret Model View Controller i ett ramverk för klientsidegenerering   så som Angular.io. Detta ger en likartad upplevelse i usability som ett   motsvarande för serversidegenererande så som JSF, vilket är bra ur   effektivitetssynpunkt. Dock upplevs bristen på relevanta felmeddelanden som   ett stort problem på klientsidegenererande ramverk och något som sticker ut   negativt i jämförelsen.

DotVVM, WebAssembly, WASM, Blazor, ASP.NET Core, .NET Core, .NET, Mono, JavaScript, JavaScript engine, LLVM, AOT compiler, JIT compiler, WSL