Almost no software is exempt of vulnerabilities. Penetration testing or ethicalhacking can be used to identify them. This thesis conducts a series of testsfollowing the penetration testing method on a large scale industrial controlsystem. The goal is to discover which kind of vulnerabilities exist in thesesystems, focusing on attacks from inside of their network. Several approacheswere taken in relation on how to attack the servers and services that form thenetwork, both from outside and inside the machines. Critical vulnerabilitieswere found in relation to using services unauthenticated and disruptingcommunication between servers, which should be mitigated correctly in orderto prevent further potential attacks. / De flesta av programvaror har sårbarheter. Penetrationstest eller etiskhacking kan användas för att identifiera dem. Denna avhandling utför testerenligt penetrationstestmetoden i ett industriellt kontrollsystem i stor skala.Målet är att upptäcka vilka sårbarheter som finns i dessa system, med fokuspå attacker från deras nätverk. Flera tillvägagångssätt användes för attattackera servrar och tjänster på nätverket, både från in- och utsidan avmaskinera. Kritiska sårbarheter hittades i samband med autentisering ochstörande kommunikation mellan servrar, som bör åtgärdas för att förhindraytterligare potentiella attacker.

The project focuses on the packaging process of the smart card manufacturing industry. The idea of the project concerns how to increase production packaging efficiency by introducing a control system. After taking an in-depth look at the current production environment, the following system goals were defined: packaging time reduction, cost reduction, decrease in human errors, and reducing the number of customer complaints. To achieve these goals, the thesis project was divided into the following tasks: discovering a feasible solution, actual system development, testing, and evaluation. The proposed system is based on hardware (i.e. barcode scanner, and barcode printer) integrated with customized control software. The barcode scanner acts as a bridge between the system and the production process by scanning a barcode printed on each product. The system prints the required information label for the product’s package according to the scanned product. This label is pasted on the product’s box and is used as a tracking tool during further production steps. The system is very flexible and suits any packaging model. Other functional properties maintained in the system include data security, product traceability, and real time production monitoring. Testing of the system was done in an actual production environment at an Oberthur Technologies manufacturing site. Two production lines were selected to test the system’s functionality, specifically the SIM card production packaging line and the Scratch card/ Bank Card production packaging line. The results obtained during the evaluation phase of the proposed system show that the proposed solution decreased the packaging processing time by (27.3%) over the previous values. Moreover, the resulting human error rate is close to (zero%). / Projektet fokuserar på förpackningen processen smartkortet tillverkningsindustrin. Tanken med projektet handlar om hur att öka effektiviteten produktionen förpackningar genom att införa ett styrsystem. Efter att ha tagit en fördjupad titt på den nuvarande produktionsmiljö, var följande systemkrav mål definieras: nedsättning förpackning tid, minskade kostnader, minskad mänskliga fel och minska antalet kundklagomål. För att uppnå dessa mål var examensarbetet indelad i följande uppgifter: att upptäcka en genomförbar lösning, faktisk systemutveckling, testning och utvärdering. Det föreslagna systemet bygger på hårdvara (dvs streckkodsläsare och streckkod skrivare) integreras med skräddarsydd styrprogram. Den streckkodsläsare fungerar som en bro mellan systemet och produktionsprocessen genom att läsa en streckkod tryckt på varje produkt. Systemet skriver den erforderliga informationen etiketten för produktens förpackning enligt den scannade produkten. Denna etikett klistras in på produktens ask och används som ett verktyg för spårning under ytterligare produktionssteg. Systemet är mycket flexibelt och passar varje förpackning modell. Andra funktionella egenskaper bibehålls i systemet inkluderar datasäkerhet, spårbarhet och i realtid övervakning av produktionen. Testning av systemet gjordes i en verklig produktionsmiljö i ett Oberthur Technologies tillverkningsanläggning. Två produktionslinjer valdes för att testa systemets funktionalitet, särskilt i SIM-kortet produktionen förpackning linje och skrapkort / Bank kortproduktion förpackningslinje. De resultat som erhållits under utvärderingsfasen av det föreslagna systemet visar att den föreslagna lösningen minskade tiden förpackningen behandling av (27,3 %) jämfört med föregående värden. Dessutom är den resulterande mänskliga fel som ligger nära (noll %).

The train traffic control system of the future requires new solutions and strategies in order to better meet tomorrow’s demands and goals. Uppsala University and Trafikverket have been collaborating for several years in research regarding train traffic control and how to improve traffic controllers’ support systems and working environment. At an early stage in the collaboration studies and analysis of important aspects of the traffic controller’s tasks, strategies, decision making, use of information and support systems were undertaken. This research resulted in new control paradigms, from control by exception to control by replanning. By using this paradigm we developed and designed prototype systems and interfaces that could better meet future goals and contribute to more optimal use of infrastructure capacity. Based on this research, a new operational traffic control system called STEG was developed in an iterative and user-centred design process. The system was deployed and tested operatively at a train traffic control centre in Sweden. The following evaluations focused on what happens when STEG is introduced in train traffic controllers’ work places. The evaluation of STEG showed satisfied users with a feeling of active involvement during the design and deployment processes, and gave confirmation that the new control strategies are functioning. STEG was seen as successful and was thereafter developed into MULTI-STEG, intended to be used by several users simultaneously, supporting them to share information in a new way. MULTI-STEG was deployed and tested at another train traffic control centre in Sweden. The following evaluations of MULTI-STEG focused on what happens when several users are involved and how train traffic controllers felt when sharing information, that before would have only been in their own minds, with each other. Some complications occurred due to mistakes in the deployment process, but altogether the evaluation showed positive attitudes towards the new system and MULTI-STEG was perceived as an efficient system for train traffic control. The main results are that STEG and MULTI-STEG can be used as an efficient train traffic control system and the new system can reduce the unnecessary cognitive load currently placed upon traffic controllers in today’s system. Also the deployment process is fundamental to the acceptance or non-acceptance of a new system by users. STEG was developed in a user-centred design process, but it is important that the deployment process is also user-centred. / Framtidens system för tågtrafikstyrning kräver nya lösningar och strategier för att bättre kunna möta morgondagens krav och mål inom tågtrafikstyrning. Uppsala universitet och Trafikverket har samarbetat under många år när det gäller tågtrafikstyrning och hur man ska kunna förbättra trafikledarnas styrsystem och arbetsmiljö. I ett tidigt stadium av samarbetet har det gjorts studier och analyser av trafikledarnas uppgifter, strategier, beslutsfattande, användande av tillgänglig information samt deras tekniska stödsystem. Denna forskning resulterade i nya styr-paradigmer; från att arbeta genom att använda styrning genom undantagslösningar till att använda styrning med omplanering. Genom att använda den nya styr-paradigmen utvecklades och designades prototyp-system och gränssnitt som bättre kunde möta framtidens mål och därmed bidra till en mer optimal användning av infrastrukturens kapacitet. Ett nytt operativt tågtrafikstyrningssystem utvecklades och kallades STEG, Styrning av Tåg genom Elektronisk Graf, i en iterativ och användarcentrerad process. Systemet implementerades och testades operativt på en trafikledningscentral i mellersta Sverige. Utvärderingarna som gjordes fokuserade på vad som händer när man introducerade STEG på trafikledarnas arbetsplats. Utvärderingen visade nöjda användare som kände att de fått vara med under både utvecklings- och implementeringsfasen av det nya styrningssystemet, samt att den nya styrprincipen fungerar. STEG var framgångsrikt och har därefter vidareutvecklats till MULTI-STEG som är avsett att användas av flera användare samtidigt och därmed ge trafikledarna en möjlighet att kunna dela information på ett nytt sätt. MULTI-STEG implementerades och testades på en annan trafikledningscentral i norra Sverige. Utvärderingarna fokuserade på vad som händer när flera användare delar information och hur det påverkade deras arbete. En del komplikationer inträffade genom att misstag i implementeringsprocessen gjordes, men sammanfattningsvis så var attityden gentemot det nya systemet positiv och MULTI-STEG ansågs vara ett effektivt system för tågtrafikstyrning. De huvudsakliga resultaten är att STEG och MULTI-STEG kan användas som ett effektivt system för tågtrafikstyrning och att det nya systemet reducerar den onödiga kognitiva belastningen som trafikledarna upplever med dagens befintliga tågtrafiksystem. STEG är utvecklat i en användarcentrerad process, men det krävs även att implementeringsfasen är användarcentrerad för att ett nytt system ska fungera. / FTTS

Anomaly detectors in control systems are used to detect system faults and they are typically based on an analytical system model, which gener-ates residual signals to find a fault. The detectors are designed to detect randomly occurring faults but not coordinated malicious attacks on the system.Therefore three different anomaly detectors, namely a detector solely based on the last residual, a multivariate exponentially weighted moving average filter and a cumulative sum, are investigated to determine which detector yields the smallest worst-case impact of a time-limited data in-jection attack.For this reason optimal control problems are formulated to characterize the worst-case attack under different anomaly detectors, which lead to non-convex optimization problems. Relaxations to convex problems are proposed and solved numerically and in special cases also analytically. The detectors are compared by solving the optimal control problems for a simple simulation example as well as a quadruple-tank process. Simu-lations and experiments show that the cumulative sum seems to be the detector to choose, if one wants to limit the worst-case attack impact. / Anomalidetektorer i styrsystem används normalt för att detektera systemfel och de är oftast baserade på en analytisk systemmodell vilken genererar residualsignaler för att upptäcka felen. Detektorerna är oftast konstruerade för att upptäcka slumpmässigt förekommande fel och inte samordnade angrepp på systemet. Därför utvärderas här tre olika anomalidetektorer: en detektor som en-bart grundar sig på den senaste residualen, en som är baserad på multi-variat exponentiellt viktat glidande medelärde och en kumulativ summa. I utvärderingen undersöker vi vilken detektor som mest begränsar en attack i form av en datainjektion. Av denna anledning formuleras optimala styrproblem för att karakterisera den värsta attacken för de olika anomalidetektorerna, vilket leder till ickekonvexa optimeringsproblem. Relaxeringar till konvexa problem föreslås och löses numeriskt och i särskilda fall även analytiskt. Detektorerna jämförs genom att lösa de optimala styrproblem för ett simuleringsexempel såväl som för en riktig fyrtanksprocess. Både simuleringar och experiment visar att den kumulativa summan är den detektor som begränsar de studerade attackerna mest.

Audio and video communication is a universal task with a long history of technologies. Recent examples of these technologies include Skype video calling, Apple’s Face Time, and Google Hangouts. Today, these services offer everyday users the ability to have an interactive conference with both audio and video streams. However, many of these solutions depend on extra plugins or applications installing on the user’s personal computer or mobile device. Some of them also are subject to licensing, introducing a huge barrier for developers and restraining new companies from entering this area. The aim of Web Real-Time Communications (WebRTC) is to provide direct access to multimedia streams in the browser, thus making it possible to create rich media applications using web technology without the need for plugins or developers needing to pay technology license fees. Ericsson develops solutions for communication targeting professional and business users. With the increasing possibilities to gather data (via cloud-based applications) about the quality experienced by users in their video conferences, new demands are placed on the infrastructure to handle this data. Additionally, there is a question of how the stats should be utilized to automatically control the quality of service (QoS) in WebRTC communication systems. The thesis project deployed a WebRTC quality control service with methods of data processing and modeling to assess the perceived video quality of the ongoing session, and in further produce appropriate actions to remedy poor quality. Lastly, after evaluated on the Ericsson contextual test platform, the project verified that two of the stats-parameters (network delay and packet loss percentage) for assessing QoS have the negative effect on the perceived video quality but with different influence degree. Moreover, the available bandwidth turned out to be an important factor, which should be added as an additional stats-parameter to improve the performance of a WebRTC quality control service. / Ljud och videokommunikation är en universell uppgift med en lång historia av teknik. Exempel på dessa teknologier är Skype-videosamtal, Apples ansiktstid och Google Hangouts. Idag erbjuder dessa tjänster vardagliga användare möjligheten att ha en interaktiv konferens med både ljud- och videoströmmar. Men många av dessa lösningar beror på extra plugins eller applikationer som installeras på användarens personliga dator eller mobila enhet. Vissa av dem är också föremål för licensiering, införande av ett stort hinder för utvecklare och att hindra nya företag att komma in i detta område. Syftet med Web Real-Time Communications (WebRTC) är att ge direkt åtkomst till multimediaströmmar i webbläsaren, vilket gör det möjligt att skapa rich media-applikationer med webbteknik utan att plugins eller utvecklare behöver betala licensavgifter för teknik. Ericsson utvecklar lösningar för kommunikationsriktning för professionella och företagsanvändare. Med de ökande möjligheterna att samla data (via molnbaserade applikationer) om kvaliteten hos användare på sina videokonferenser ställs nya krav på infrastrukturen för att hantera dessa data. Dessutom är det fråga om hur statistiken ska användas för att automatiskt kontrollera kvaliteten på tjänsten (QoS) i WebRTC-kommunikationssystem. Avhandlingsprojektet tillämpade en WebRTC-kvalitetskontrolltjänst med metoder för databehandling och modellering för att bedöma upplevd videokvalitet av den pågående sessionen och vidare producera lämpliga åtgärder för att avhjälpa dålig kvalitet. Slutligen, efter utvärdering på Ericssons kontextuella testplattform, verifierade projektet att två av statistikparametrarna (nätverksfördröjning och paketförlustprocent) för bedömning av QoS har den negativa effekten på upplevd videokvalitet men med olika inflytningsgrad. Dessutom visade den tillgängliga bandbredd att vara en viktig faktor, som bör läggas till som en extra statistikparameter för att förbättra prestanda för enWebRTC-kvalitetskontrolltjänst.

No description available.

No description available.

<p>As the complexity of vehicle control-systems increases, the amount of information that these systems are intended to handle also increases. This thesis provides concepts relating to real-time database management systems to be used in such control-systems. By integrating a real-time database management system into a vehicle control-system, data management on a higher level of abstraction can be achieved. Current database management concepts are not sufficient for use in vehicles, and new concepts are necessary. A case-study at Volvo Construction Equipment Components AB in Eskilstuna, Sweden presented in this thesis, together with a survey of existing database platforms confirms this. The thesis specifically addresses data access issues by introducing; (i) a data access method, denoted database pointers, which enables data in a real-time database management system to be accessed efficiently. Database pointers, which resemble regular pointers variables, permit individual data elements in the database to be directly pointed out, without risking a violation of the database integrity. (ii) two concurrency-control algorithms, denoted 2V-DBP and 2V-DBP-SNAP which enable critical (hard real-time) and non-critical (soft real-time) data accesses to co-exist, without blocking of the hard real-time data accesses or risking unnecessary abortions of soft real-time data accesses. The thesis shows that 2V-DBP significantly outperforms a standard real-time concurrency control algorithm both with respect to lower response-times and minimized abortions. (iii) two concepts, denoted substitution and subscription queries that enable service- and diagnostics-tools to stimulate and monitor a control-system during run-time. The concepts presented in this thesis form a basis on which a data management concept suitable for embedded real-time systems, such as vehicle control-systems, can be built. </p> / <p>Ett modernt fordon är idag i princip helt styrt av inbyggda datorer. I takt med att funktionaliteten i fordonen ökar, blir programvaran i dessa datorer mer och mer komplex. Komplex programvara är svår och kostsam att konstruera. För att hantera denna komplexitet och underlätta konstruktion, satsar nu industrin på att finna metoder för att konstruera dessa system på en högre abstraktionsnivå. Dessa metoder syftar till att strukturera programvaran idess olika funktionella beståndsdelar, till exempel genom att använda så kallad komponentbaserad programvaruutveckling. Men, dessa metoder är inte effektiva vad gäller att hantera den ökande mängden information som följer med den ökande funktionaliteten i systemen. Exempel på information som skall hanteras är data från sensorer utspridda i bilen (temperaturer, tryck, varvtal osv.), styrdata från föraren (t.ex. rattutslag och gaspådrag), parameterdata, och loggdata som används för servicediagnostik. Denna information kan klassas som säkerhetskritisk eftersom den används för att styra beteendet av fordonet. På senare tid har dock mängden icke säkerhetskritisk information ökat, exempelvis i bekvämlighetssystem som multimedia-, navigations- och passagerarergonomisystem.</p><p>Denna avhandling syftar till att visa hur ett datahanteringssystem för inbyggda system, till exempel fordonssystem, kan konstrueras. Genom att använda ett realtidsdatabashanteringssystem för att lyfta upp datahanteringen på en högre abstraktionsnivå kan fordonssystem tillåtas att hantera stora mängder information på ett mycket enklare sätt än i nuvarande system. Ett sådant datahanteringssystem ger systemarkitekterna möjlighet att strukturera och modellera informationen på ett logiskt och överblickbart sätt. Informationen kan sedan läsas och uppdateras genom standardiserade gränssnitt anpassade förolika typer av funktionalitet. Avhandlingen behandlar specifikt problemet hur information i databasen, med hjälp av en concurrency-control algoritm, skall kunna delas av både säkerhetskritiska och icke säkerhetskritiska systemfunktioner i fordonet. Vidare avhandlas hur information kan distribueras både mellan olika datorsystem i fordonet, men också till diagnostik- och serviceverktyg som kan kopplas in i fordonet.</p>

Thesis (PhD (Biochemistry))--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Metabolic Control Analysis (MCA) provides a powerful quantitative framework for understanding and explaining the control and regulation within a cellular system. MCA allows the global control of a steady-state system to be quantified in terms of control coeficients, which we can express in terms of the local properties referred to as elasticity coeficients. MCA relates elasticities to control coeficients through a matrix inversion, thus allowing scientists to predict and quantify how the kinetics of the individual enzymes affect the systemic behaviour of cellular systems. Traditionally we solved this problem numerically, while we used algebraic and symbolic control analysis techniques less frequently. By using symbolic algebraic computation we present a general implementation of the symbolic matrix inversion of MCA, known as SymCA, which requires only the description of any allosteric modifier interactions and the stoichiometry of a cellular system. The algebraic expressions generated allow an in-depth analysis of the distribution of the control within a system and also of the parameters which exhibit the greatest effect on this control distribution. This also applies when the exact values for the elasticities or control coeficients are unknown. We have demonstrated that by quantifying the control patterns, referred to as `routes of regulation', inherent in all control coeficient expressions, we can gain insight into how perturbations are propagated through a cellular system and which regulatory pathways are favoured under changing conditions. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Metaboliese Kontrole-Analise (MKA) bied 'n kragtige kwantitatiewe raamwerk om die beheer en regulering binne sellulere sisteme te verstaan en te verduidelik. 'n Sleutelaspek van MKA is dat die globale beheer van 'n sisteem met 'n bestendige toestand gekwantifiseer kan word in terme van kontrole-koefisente en dat hierdie koefisente uitgedruk kan word in terme van die sisteem se lokale eienskappe, genaamd elastisiteitskoefisente. Deur van matriksinversie gebruik te maak kan MKA die verband tussen elastisiteitskoefisente en kontrole-koefisente aflei wat mens in staat stel om te sien hoe die kinetika van die individuele ensiemreaksies die sisteemgedrag op sellulere vlak beinvloed. Die probleem word tradisioneel hoofsaaklik op numeriese wyse bereken terwyl die gebruik van algebraiese en simboliese kontrole-analise minder gereeld gebruik word. In hierdie proefskrif verskaf ons, deur van simboliese algebraiese metodes gebruik te maak, 'n generiese implementasie van die simboliese matriksinversie van MKA, genaamd SymCA, wat slegs 'n beskrywing van 'n sellulere sisteem se allosetriese interaksies en die stoichiometrie benodig. Die algebraiese uitdrukkings sodanig gegenereer stel mens in staat om 'n in-diepte analise te doen om vas te stel waar die beheer binne 'n sisteem le, asook watter parameters die grootste effek op die kontrole-verspreiding het. Dit geld selfs in die geval waar die presiese waardes van die elastisiteitskoefisente of kontrole-koefisente onbekend is. Hierdie proefskrif demonstreer hoe die kwantifisering van kontrole-patrone, ook gesien as 'roetes van regulering', wat inherent is aan kontrole-koefisent vergelykings, mens in staat stel om te sien hoe perturbasies in 'n sellulere sisteem voortplant en watter regulatoriese paaie bevoordeel word onder veranderde kondisies.

[pt] Investigamos as propriedades de transporte de spin polarizado através de um ponto quântico conectado a dois terminais. A corrente elétrica que circula em nosso sistema pode ter sua polarização modulada através de um potencial de porta que controla o acoplamento spin-órbita (efeito Rashba). Nós estudamos o efeito de polarização do spin em um transistor constituído por um ponto quântico em que suas energias podem ser controladas através de um outro potencial de porta que opera apenas na região de confinamento. O alto grau de confinamento e correlação entre as cargas dão origem a fenômenos físicos interessantes que descreveremos neste trabalho. Nós demonstramos que através da manipulação de um potencial externo é possível controlar de uma maneira extremamente eficiente a intensidade e a polarização da corrente através do sistema. Outro parâmetro importante que iremos manipular para uma compreensão detalhada do sistema é o campo elétrico externo. Na segunda parte deste trabalho estudamos a evolução temporal da função de onda, suposta inicialmente como um pacote de onda circulando nosso sistema composto por um ponto quântico. Podemos comprovar efeitos de tunelamento ressonante e efeitos de interferência de nosso pacote inicial ao longo do tempo e, além disso, estudamos também efeitos de interação spin- órbita na polarização de nosso pacote de onda. / [en] We investigated spin polarized transport properties through a quantum dot connected with two terminals. An electric current that circulates in our system can have its polarization modulated with an external potential that controls the spin orbit coupling (Rashba effect). We studied the effect of spin polarization n a transistor constituted by a quantum dot where its energies can be controlled with a gate potential that operates only in the confinement region. The high confinement and correlation between the charges give rises to interesting phenomena that we describe in this work. We demonstrate that tuning an external potential it is possible to control with a extremely efficient precision the intensity and the polarization of the current through this system. Another important parameter that we used to better understand this system was the external electric field. In the second part of this work, we studied the time evolution of a wave function supposed to be initially a wave package circulating our system composed by a quantum dot. We can prove resonant tunneling effects and interference effects in such a wave package as time goes by and we also studied spin orbit interaction effects on the polarization of the carrier.