Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:33:22Z : No. of bitstreams: 1 184335.pdf: 2871664 bytes, checksum: 3b1f1a8844a1306b4e37fb7bca67171b (MD5) / A proposta apresentada neste trabalho constitui-se de uma infra-estrutura de armazenamento e recuperação de documento eletrônicos, que garante a estes a retenção de seus atributos por tempo indeterminado. A infra-estrutura atualiza dinamicamente a tecnologia utilizada para conferir a assinatura digital e o selo de tempo. Para que isto seja possível, neste trabalho consta também uma proposta de software padrão de assinatura digital, o qual organiza o documento e suas informações de modo a garantir a Infra Estrutura de Armazenamento e Recuperação Segura de Documentos Eletrônicos - IARSDE os atributos necessários para o controle da renovação da tecnologia do documento.

Orientador : Carlos Alberto Maziero / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 17/06/2016 / Inclui referências : f. 79-93 / Área de concentração : Ciência da computação / Resumo: O uso cada vez maior da Internet destaca o seu grande sucesso, mas também revela as deficiências de uma arquitetura que sustenta uma rede de distribuição de conteúdo com um modelo inicialmente planejado para a comunicação ponto a ponto. As redes centradas em informação (Information-Centric Network - ICN) representam uma abordagem promissora ao abordar esse problema com um modelo mais adequado para a distribuição de conteúdo, no qual o conteúdo é a entidade principal da camada de rede. Para isso, o roteamento e o encaminhamento são realizados pelo nome dos conteúdos ao invés de endereços de máquina, e os conteúdos podem ser armazenados em caches na rede. Essa mudança traz diversos benefícios para a rede, principalmente para conteúdos muito acessados, como músicas e vídeos, mas gera preocupações com relação ao acesso não autorizado a conteúdos protegidos, pois os provedores não são consultados em requisições que são atendidas pelos caches. As soluções propostas para o controle de acesso em ICN geralmente limitam os benefícios trazidos pelos caches ou não garantem um nível de segurança adequado. Assim, este trabalho propõe uma solução para controle de acesso que permita que o conteúdo seja armazenado nos caches, que seja segura contra o acesso não autorizado e que não interfira no funcionamento das arquiteturas de ICN. Para isso, a solução proposta utiliza o esquema de recifragem por proxy, em que um conteúdo cifrado com uma chave pública pk(u1) pode ser transformado em um conteúdo cifrado com uma chave pública pk(u2), sem expor o conteúdo original nem as chaves privadas correspondentes. Essa transformação é tradicionalmente feita por uma entidade semi-confiável denominada proxy, usando uma chave de recifragem definida e criada por u1 a partir da sua chave privada e da chave pública de u2. Na solução proposta, a recifragem por proxy é adaptada ao transferir as funções do proxy para o próprio usuário, que recebe a chave de recifragem diretamente do provedor de conteúdo. Desta forma, o provedor distribui seus conteúdos cifrados e cada usuário, ao acessar um conteúdo, solicita uma chave de recifragem correspondente para o provedor. A chave de recifragem enviada é exclusiva do usuário para determinado conteúdo e só funciona com o conhecimento da chave privada do usuário que solicitou o acesso. Assim, ao receber uma requisição para a chave de recifragem de um conteúdo, o provedor pode aplicar as políticas de controle de acesso necessárias, impedindo que usuários não autorizados possam decifrar os conteúdos recuperados dos caches. A solução proposta é analisada em quatro aspectos: desempenho de uma arquitetura de ICN na distribuição de conteúdos multimídia, desempenho do esquema de recifragem por proxy, desempenho da solução proposta nos provedores e nos usuários e comparação com outras soluções criptográficas. Os resultados confirmam os benefícios da ICN na distribuição de conteúdo multimídia, e revelam que enquanto o esquema de recifragem por proxy tem desempenho adequado no domínio do provedor, a operação de decifragem no domínio do usuário se mostra inadequada para o fluxo de conteúdos maiores que 1GB por hora. Assim, é proposta uma otimização que diminui o tempo da operação de decifragem em até 96%, tornando o esquema atrativo para o controle de acesso de conteúdos em ICN. Em comparação com outras soluções, a solução proposta é mais segura, mais eficiente e faz o melhor uso dos caches na rede. Palavras-chave: recifragem por proxy, controle de acesso, redes centradas em informação. / Abstract: The increasing use of the Internet by the users in their daily routines highlights the Internet great success whilst reveals the shortcomings of an architecture that supports a content distribution network with an architectural model originally designed for point to point communication. In this context, the Information-Centric Network (ICN) paradigm is a promising approach to address the current shortcomings of the Internet with an architecture more suitable for content distribution. In ICN, the content is the main entity on the network layer, thus routing and forwarding are performed on named content rather than host addresses, and content can be stored on in-network caches. This change brings many benefits to the network, especially for popular contents such as music and video, but also raises concerns about unauthorized access, since the provider does not interact with users which have their requests satisfied by caches. Existing solutions for access control in ICN often limit the benefits of caches or do not guarantee an adequate level of security. Thus, this work proposes an access control solution for ICN that allows content to be stored in caches and recovered by any user, is safe against unauthorized access, and does not interfere on ICN functioning. The proposed solution employs a proxy reencryption scheme, in which a content encrypted with a public key pk(u1) can be transformed into a content encrypted with a public key pk(u2), without exposing the original content nor the corresponding private keys. This transformation is traditionally done by a semi-trusted entity called the proxy, using a reencryption key defined and created by u1 from its private key and u2 public key. In the proposed solution, the proxy reencryption is adapted to transfer proxy functions to the user himself, who receives the reencryption key directly from the content provider. Thus, the content provider distributes encrypted content, and each user requests a reencryption key for each content they wish to access. The reencryption key sent by the content provider is exclusive to that user and to the requested content; consequently, it works only with the corresponding public-private key pair of the user requesting the content. Therefore, before issuing a reencryption key, the content provider can apply access control policies, preventing malicious users to decrypt the contents retrieved from in-network caches. The proposed solution is evaluated in four aspects: ICN performance on multimedia distribution, performance of proxy reencryption, performance of the proposed solution on content providers and users, and a comparative analysis with two distinct cryptographic solutions. Results confirm the benefits of ICN on multimedia content distribution, and reveals that while the proxy reencryption scheme is adequate for the content provider domain, the decryption operation on the user's domain is inadequate for content flows bigger than 1GB per hour. Thus, we propose an optimization on reencryption and decryption operations, leading to a reduction of up to 96% the decryption time on users, making the scheme attractive and suitable for content access control in ICN. Compared to other cryptographic access control solutions, the proposed solution is safer, more efficient and makes the best use of in-network caches. Keywords: proxy reencryption, access control, information-centric networks.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-26T18:16:30Z No. of bitstreams: 1 2016_StefanoMozartPontesCanedodeSouza.pdf: 1830265 bytes, checksum: 771b851667435b3e987d74fdc56356fe (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-11T20:29:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_StefanoMozartPontesCanedodeSouza.pdf: 1830265 bytes, checksum: 771b851667435b3e987d74fdc56356fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T20:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_StefanoMozartPontesCanedodeSouza.pdf: 1830265 bytes, checksum: 771b851667435b3e987d74fdc56356fe (MD5) / O mercado de computação em nuvem tornou disponível a equipes hospitalares e acadêmicas um volume virtualmente ilimitado de recursos computacionais, os quais têm sido utilizados em atividades de pesquisa e desenvolvimento. Apesar das evidentes vantagens da computação em nuvem, o armazenamento e o processamento de Registros Eletrônicos em Saúde (RES) nesses ambientes levantam preocupações genuínas com a privacidade e a segurança dos pacientes que, voluntária ou involuntariamente, têm seus dados expostos. O compartilhamento do controle sobre os dados entre provedores e consumidores da nuvem é uma vulnerabilidade que não pode ser eliminada por uma solução técnica simples ou pontual. O risco de que o provedor de serviços faça mau uso de seu acesso privilegiado à infraestrutura da nuvem é conhecido como insider threat. Tal risco só pode ser eliminado se, mesmo tendo acesso a todos os dados, o provedor (desonesto, ou honesto mas curioso) não possa fazer qualquer uso deles. Isso pode ser alcançado se toda informação que trafegar, for armazenada ou processada na nuvem for encriptada com chaves indisponíveis naquele ambiente. O Safe-Record, uma aplicação com arquitetura compatível com serviços do tipo Platform-as-a-Service (PaaS), foi construído para demonstrar a utilização de esquemas criptográficos homomórficos e com preservação de ordem. Os quais, permitem a execução de buscas e operações aritméticas simples sobre dados de um RES na nuvem, sem que sejam decifrados e sem que qualquer informação relevante seja revelada ao provedor. Os resultados sugerem que esse tipo de solução provê níveis adequados de segurança e privacidade, além de ser técnica e economicamente viável. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The cloud computing market makes a virtualy unlimited volume of computational resources available to medical and academic groups which are able to use such resources in research and development. In spite of the evident benefits of the cloud, the storage of Electronic Helath Records or the execution of machine learning algorithms over health data on the cloud raises genuine concerns over the privacy and even the security of patients who, voluntarily or not, have their data exposed. Among the many vulnerabilities of a tipical cloud computing evironment, there is one that is specially dificult to handle with a simple tecnical solution: the shared control over the data between providers and consumers of the cloud. The ‘insider threat’ can only be satisfactorily dealt with if, even with full access to the data, a malicious or semi-honest provider would not be able to gather any information from it. The Safe-Record, an application with an architecture compatible with tipical PaaS services, was built to demonstrate the use of homomorfic and order-preserving cryptographic schemes that allow the data to be processed in its encripted form on the cloud. This application manages Electronic Health Records modeled according to the OpenEHR standards, storing them under a combination of encryption schemes that allow simple queries and a few arithmetic operations to be run over the encrypted data on the cloud, without ever decrypting or revealing any relevant information. The results sugest that this solution renders adequate levels of security and privacy and is both technicaly and economicaly viable.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-11-17T15:01:50Z No. of bitstreams: 1 2016_AlexandrePinheiro.pdf: 4545960 bytes, checksum: cbe84c504980f8beb6ce72a4427bd396 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-01T19:21:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AlexandrePinheiro.pdf: 4545960 bytes, checksum: cbe84c504980f8beb6ce72a4427bd396 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T19:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AlexandrePinheiro.pdf: 4545960 bytes, checksum: cbe84c504980f8beb6ce72a4427bd396 (MD5) / As vantagens de usar nuvens computacionais incluem a escalabilidade, disponibilidade e uma “ilimitada” capacidade de armazenamento. Entretanto, é um desafio disponibilizar serviços de armazenamento que sejam, ao mesmo tempo, seguros do ponto de vista do cliente e possam ser executados em infraestruturas de nuvem públicas gerenciadas por provedores de serviço considerados não totalmente confiáveis. Proprietários de grandes quantidades de dados necessitam armazená-los na nuvem por longos períodos de tempo sem a necessidade de manter cópias dos dados originais ou acessá-los. Nestes casos, questões como integridade, disponibilidade, privacidade e confiança ainda são desafios a serem superados para a adoção de serviços de armazenamento na nuvem e garantir a segurança, especialmente quando a perda ou vazamento de informações possam levar a significantes prejuízos sejam por razões legais ou de negócio. Com essa preocupação em mente, este trabalho apresenta uma arquitetura computacional que permite monitorar periodicamente as informações armazenadas na nuvem e o comportamento dos serviços de armazenamento contratados. A arquitetura baseia-se na proposta de um protocolo que aplica conceitos de confiança e criptografia para garantir a integridade dos dados armazenados na nuvem sem comprometer a confidencialidade ou sobrecarregar os serviços de armazenamento. Para corroborar a aplicabilidade da arquitetura, após a sua implementação, foram realizados testes e simulações por meio dos quais foi possível determinar características funcionais da arquitetura. Além disso, por intermédio da análise dos resultados foi possível confirmar a eficácia das aplicações desenvolvidas e confirmar características importantes do protocolo do proposto. / The advantages of using cloud computing include scalability, availability and an ‘unlimited’ storage capacity. However, it is a challenge to build storage services that they are at the same time safe from the client point-of-view, and that they run in public cloud infrastructures managed by service providers that can not be fully considered trustworthy. Owners of large amounts of data have to keep their data in cloud for a long period of time without the need to keep copies of the original data or to access it. In such cases, questions of integrity, availability, privacy and trust are still challenges in the adoption of Cloud Storage Services to ensure security, especially when losing or leaking information can bring significant damage, be it legal or business-related. With such concerns in mind, this paper proposes a architecture for periodically monitoring both the information stored in the cloud and the behaviour of contracted storage services. The architecture is based on the proposal for a protocol that applies trust and encryption concepts to ensure the integrity of data stored in the cloud without compromising confidentiality or overload storage services. To corroborate the applicability of the architecture, after its implementation, testing and simulations were performed, by means of which, it was possible to determine functional characteristics of the architecture. Furthermore, through the analysis of the results it was possible to confirm both the efficacy of the developed applications and important characteristics of the proposed protocol.

Submitted by Fernando Kaway Carvalho Ota null (fernando_ota@globo.com) on 2016-10-06T10:37:16Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoFinal_FernandoKaway.pdf: 6557828 bytes, checksum: 8903c53d9f5c0574db52d75937b37545 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-10T19:47:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ota_fkc_me_sjrp.pdf: 6557828 bytes, checksum: 8903c53d9f5c0574db52d75937b37545 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ota_fkc_me_sjrp.pdf: 6557828 bytes, checksum: 8903c53d9f5c0574db52d75937b37545 (MD5) Previous issue date: 2016-09-06 / Outra / O desenvolvimento de tecnologias móveis tem criado oportunidades para uso de aplicações remotas executando em dispositivos como smartphones. Para algumas dessas aplicações é essencial que a autenticação seja feita de modo seguro e eficiente. Nesse sentido surge o uso da tecnologia NFC (Near Field Communication) para obter segurança para transações executadas em aplicativos móveis. Esse tipo de aplicação é bastante interessante para a realização de comércio eletrônico, bem como controle de acesso a informações sigilosas, como dados bancários, por exemplo. Neste trabalho, apresentam-se dois protocolos para fazer a autenticação de dispositivos através de etiquetas NFC, com técnicas de criptografia assimétrica usando algoritmos de curvas elípticas. Ao longo do texto são apresentados os principais conceitos sobre NFC, criptografia e a classe de web services REST (Representational State Transfer), que serve como padrão para a construção dos protótipos dos protocolos Protecting Touch aqui desenvolvidos. Os detalhes sobre a implementação desses protocolos são também apresentados, assim como resultados de experimentos para sua avaliação. / The appearance of mobile technologies created opportunities for remote applications running in devices such as smartphones. In some of these applications it is essential that authentication have to be performed in a secure and e!cient way. In this sense the use of NFC (Near Field Communication) technology came to provide safety to transactions executed through mobile applications. This kind of application is rather attractive to perform electronic commerce, as well as access control for sensitive data, such as banking accounts. In this work it is presented two protocols for user authentication through NFC tags, using asymmetric cryptography by elliptic curves. Throughout the text we present the main concepts about NFC, cryptography and the web services REST (Representational State Transfer), which is used as the building framework for the prototypes of the Protecting Touch protocols presented here. Details about the protocols implementation are also presented, as well as results from the evaluation experiments of these protocols.

Este trabalho apresenta a combinação de uma série de mecanismos de segurança baseados em criptografia com conceitos de sistemas operacionais. Esta combinação cria uma arquitetura inovadora,que aproveita características do funcionamento do sistema operacional para protegê-lo de vulnerabilidades relacionadas com a adulteração de programas e bibliotecas. Esta arquitetura consiste em um mecanismo de geração de assinaturas digitais integradas a programas e bibliotecas, para garantir a autenticidade e a integridade dos mesmos e de cada parte do sistema operacional em execução. O sistema funciona de forma transparente para programadores, e possibilita que o software com assinaturas digitais seja compatível com sistemas que não tenham suporte a verificação de assinatura, simplificando o processo de distribuição. A verificação de assinaturas é integrada com o mecanismo de paginação do microprocessador, de forma a efetuar uma verificação sob demanda somente da parte dos programas e bibliotecas que é efetivamente utilizada. Esta integração diminui o impacto sobre o desempenho e proporciona transparência para os usuários finais e administradores de sistemas. A validação do modelo proposto foi realizada como uma extensão à interface binária de aplicação Unix ELF, implementada na plataforma GNU/Linux. O impacto da assinatura digital para desenvolvedores e distribuidores de sistemas operacionais sob a ótica de complexidade de uso, efeitos do sistema para usuários finais e a sobrecarga no desempenho do sistema foram verificados. / This work discusses a series of security mechanisms based in cryptography, combining them with concepts of operating systems, in order to create an innovative architecture that uses some functionalities characteristics of operating system to protect it against vulnerabilities related with the adulteration of computer programs and libraries. This architecture consists in a mechanism for generation of digital signatures integrated into the computer programs and libraries, in order to guarantee the software and operating system authenticity and integrity while in execution by the target machine. The system is transparent to programmers, and it is also possible that software with digital signatures can be executed on systems without support to verification of signature, what simplifies the software distribution process. The verification of signatures is integrated with the paging mechanism of the microprocessor, making on-demand verification only in the part of the programs and libraries that is going to be effectively used, diminishing the impact on the performance and providing transparency for final users and system administrators. The validation of the model was carried through as an extension to the application binary interface Unix ELF, implemented in the GNU/Linux platform. The impact of the digital signature for developers and distributors of operating systems under the point of view of complexity, effect for final users and overload in performance of the system was verified. xix

Made available in DSpace on 2014-08-19T02:01:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460263-Texto+Completo-0.pdf: 1997938 bytes, checksum: db8ee989e5494026f04f8cc600c619a5 (MD5) Previous issue date: 2014 / In the last years, the industry has developed and put in the market a plethora of electronic devices that are able to access the Internet and other networks. This is making easier to send, receive, share and store all types of information at any moment, from anywhere. Thus, there is a huge amount of important information crossing the Internet and there are malicious entities and/or individuals trying to capture this information to steal or exploit it in order to obtain financial or strategic gains or to cause damage to other people. There are many ways to protect such information, the most relevant of which is the use of cryptog-raphy. There are many cryptographic algorithms in use nowadays, such as DES, 3DES, AES and RSA, which are usually implemented in software. This leads to low performance, and low security levels for several applications. Therefore, it is necessary to create solutions that provide higher security levels and that at the same time improve cryptography performance. This work proposes and presents a secure communication system that can be inte-grated to embedded devices or computers. The proposed secure communication system developed in this work is based on Elliptic Curve Cryptography (ECC), which is a cryptography scheme that has being studied and improved over the last decade by many researchers and is indicated as one of the most secure among cryptographic algorithms. This work describes in detail the implementation of ECC operations in hardware, trying to provide higher performance than most works available in the literature. Another goal of the work is that even critical embedded systems could use the proposed scheme to build a secure communication system. This work capitalizes on the state of the art in ECC operations and implements these in hardware. The result is a reconfigurable soft IP core for ECC, which can be synthesized for either FPGAs or ASICs. The validation of the soft core comprises the development of a complete communication system that can create a secure communication link between two computers or similar devices using ECC to encrypt all exchanged information. The soft IP core for ECC operations supports any of the five Koblitz curves recommended by the National Institute of Standards and Technology (NIST) and the Standards for Efficient Cryptography Group (SECG). However, the IP core can also be easily adapted to support other elliptic curves. An overall secure communication system was developed, implemented and prototyped in a development board with a Xilinx Virtex 5 FPGA. Furthermore, the work demonstrates the advantages and gains in performance when compared to software implementations of similar systems. / Nos últimos anos, a indústria tem desenvolvido e colocado no mercado uma grande quantidade de dispositivos que são capazes de acessar a Internet e outras redes. Isso está tornando mais fácil enviar, receber, compartilhar e guardar todo tipo de informação a qualquer momento de qualquer lugar. Assim, há uma enorme quantidade de informações importantes passando pela Internet, mas há também entidades e/ou indivíduos maliciosos tentando capturar essas informações para roubar ou explorar isso visando obter ganhos financeiros ou estratégicos, ou causar algum dano a outras pessoas. Apesar de existir muitas maneiras de proteger tais informações, a mais relevante é o uso de criptografia. Há muitos algoritmos criptográficos em uso atualmente, tais como DES, 3DES, AES e RSA, que normalmente são implementados em software. Eles atingem baixo desempenho e proveem baixos níveis de segurança para muitas aplicações. Portanto, é necessário criar so-luções que disponibilizem maiores níveis de segurança e ao mesmo tempo melhorem o desempenho de criptografar. Este trabalho propõe um sistema de comunicação seguro que pode ser integrado a dispositivos embarcados ou computadores. O sistema de comunicação seguro proposto e desenvolvido neste trabalho é baseado em Criptografia por Curvas Elípticas (ECC), um esquema de criptografia que tem sido estudado e melhorado na última década por muitos pesquisadores, e é indicado como um dos algoritmos de criptografia dos mais seguros. Este trabalho descreve em detalhes a implementação das operações do ECC em hardware, com alvo em prover maior desempenho do que a maioria dos trabalhos disponíveis na literatura. Outro objetivo do trabalho é que mesmo sistemas embarcados críti-cos possam usar o esquema proposto para criar sistemas de comunicação seguros. Este trabalho utilizou o estado da arte operações de ECC para gerar implementações em hardware. O resultado é um núcleo de propriedade intelectual (IP) flexível para ECC que pode ser sintetizado para FPGAs ou ASICs.A validação deste núcleo incluiu o desenvolvimento de um sistema de comunicação completo que pode criar um enlace de comunicação segura entre dois computadores ou dispositivos similares usando ECC para criptografar todas as informações trocadas. O núcleo IP de ECC dá suporte a qualquer uma das 5 curvas elípticas de Koblitz recomendadas pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e aos Padrões para Grupo de Criptografia Eficiente (SECG). Entretanto, o núcleo IP pode também ser facilmente adaptado para dar suporte a outras curvas elípticas. Um sis-tema de comunicação segura foi desenvolvido, implementado e prototipado em uma placa de desenvolvimento com FPGA Virtex 5 da Xilinx. Além disso, o trabalho demonstra as vantagens e os ganhos de desempenho obtidos quando comparado com implementações em software de sistemas similares.

Orientadora: Arlete de Jesus Brito / Banca: Cármen Lúcia Brancaglion Passos / Banca: Eugênio Maria de França Ramos / Resumo: Esta pesquisa tem por objetivo compreender em que atividades envolvendo problemas de Criptografia podem auxiliar os alunos na exploração das ideias associadas à função afim. As atividades propostas aos estudantes foram estruturadas na forma de enigmas envolvendo contos baseados no personagem Sherlock Holmes, de Sir Arthur Conan Doyle. As atividades foram desenvolvidas com um grupo de alunos do primeiro ano do Ensino Médio da escola pública E. E. Prof. Mycroft, localizada na cidade de Rio Claro/SP. Este trabalho está fundamentado na Metodologia de Pesquisa Intervenção com enfoque Qualitativo. A metodologia de análise dos dados se aproxima de estudos sócio-culturais conjuntamente com estudos cognitivos permeados por meio da resolução de problemas e investigações matemáticas. Como aporte teórico, a dissertação apresenta uma discussão e reflexão acerca do envolvimento da matemática em relação aos campos de poderes (social, politico, econômico, territorial, entre outros) sempre elencando esse entrelaçamento com a constante evolução da criptografia e sua busca constante de cifras seguras e poderosas. Os dados da pesquisa foram produzidos a partir de observações e anotações em um diário de campo, realizadas pela pesquisadora, filmagens e gravações de áudio dos encontros, entrevistas semiestruturadas e fichas de perguntas das atividades. Como conclusões, observou-se que os alunos desenvolveram atitudes autônomas durante seus processos de aprendizagem, fomentando posturas investigativas. Tais atitudes contribuíram na criação e experimentação de diferentes estratégias de resolução o que refletiu nas explorações e investigações realizadas por eles a respeito das ideias associadas ao conceito de função afim / Abstract: This research aims to understand how activities involving encryption problems can assist students to explore the ideias associated with affine functions. The activities proposed to the students were structured in the form of enigmas involving tales based on the character Sherlock Holmes, by Sir Arthur Conan Doyle. The activities were developed with a group of students in the first year of high school of the public school E. E. Prof. Mycroft, located in Rio Claro/SP. This work is based on Intervention Research Methodology with Qualitative approach. .Data analysis methodology approaches socio-cultural studies in conjunction with cognitive studies influenced by problem solving and mathematical investigations. As a theoretical framework, the dissertation presents a discussion and reflection about the involvement of mathematics in relation to the powers of fields (social, political, economic, territorial, etc.) always listing this entanglement with the constant evolution of cryptography and its constant search of safe and powerful figures. The research data were produced through observation and by notes in a field diary, carried out by the researcher, in addition to semi-structures interviews and questions cards activities. In conclusion, it was observed that the students developed autonomous attitudes during their learning processes, encouraging investigative positions. Such attitudes have contributed in the creation and experimentation of different resolution strategies, which have reflected on the explorations and investigations that they did about the ideas associated with the concept of affine function / Mestre

Este trabalho apresenta a combinação de uma série de mecanismos de segurança baseados em criptografia com conceitos de sistemas operacionais. Esta combinação cria uma arquitetura inovadora,que aproveita características do funcionamento do sistema operacional para protegê-lo de vulnerabilidades relacionadas com a adulteração de programas e bibliotecas. Esta arquitetura consiste em um mecanismo de geração de assinaturas digitais integradas a programas e bibliotecas, para garantir a autenticidade e a integridade dos mesmos e de cada parte do sistema operacional em execução. O sistema funciona de forma transparente para programadores, e possibilita que o software com assinaturas digitais seja compatível com sistemas que não tenham suporte a verificação de assinatura, simplificando o processo de distribuição. A verificação de assinaturas é integrada com o mecanismo de paginação do microprocessador, de forma a efetuar uma verificação sob demanda somente da parte dos programas e bibliotecas que é efetivamente utilizada. Esta integração diminui o impacto sobre o desempenho e proporciona transparência para os usuários finais e administradores de sistemas. A validação do modelo proposto foi realizada como uma extensão à interface binária de aplicação Unix ELF, implementada na plataforma GNU/Linux. O impacto da assinatura digital para desenvolvedores e distribuidores de sistemas operacionais sob a ótica de complexidade de uso, efeitos do sistema para usuários finais e a sobrecarga no desempenho do sistema foram verificados. / This work discusses a series of security mechanisms based in cryptography, combining them with concepts of operating systems, in order to create an innovative architecture that uses some functionalities characteristics of operating system to protect it against vulnerabilities related with the adulteration of computer programs and libraries. This architecture consists in a mechanism for generation of digital signatures integrated into the computer programs and libraries, in order to guarantee the software and operating system authenticity and integrity while in execution by the target machine. The system is transparent to programmers, and it is also possible that software with digital signatures can be executed on systems without support to verification of signature, what simplifies the software distribution process. The verification of signatures is integrated with the paging mechanism of the microprocessor, making on-demand verification only in the part of the programs and libraries that is going to be effectively used, diminishing the impact on the performance and providing transparency for final users and system administrators. The validation of the model was carried through as an extension to the application binary interface Unix ELF, implemented in the GNU/Linux platform. The impact of the digital signature for developers and distributors of operating systems under the point of view of complexity, effect for final users and overload in performance of the system was verified. xix

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2014 / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-12T19:50:56Z No. of bitstreams: 1 2014_WaldizarBorgesdeAraújoFrança.pdf: 919884 bytes, checksum: 93f30558375630e5d98a21a9d7f5b9fd (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-11-13T14:19:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_WaldizarBorgesdeAraújoFrança.pdf: 919884 bytes, checksum: 93f30558375630e5d98a21a9d7f5b9fd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-13T14:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_WaldizarBorgesdeAraújoFrança.pdf: 919884 bytes, checksum: 93f30558375630e5d98a21a9d7f5b9fd (MD5) / Neste trabalho estuda-se os principais conceitos da criptografia e mostra-se a sua evolução ao longo da história, fornecendo dados para que o professor de matemática possa introduzir esse assunto no Ensino Médio. No último capítulo deste trabalho, são propostas atividades, fundamentadas em resolução de problemas, que abordam os conceitos de Funções Afins, Funções Quadráticas, Funções Exponenciais, Funções Logarítmicas, Matrizes e Análise Combinatória. Estas atividades têm como agente motivador a criptografia para codificar e decodificar mensagens. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we study the main concepts of cryptography and show its evolutionthroughout history, providing data for the mathematics teacher can introduce this subjectin high school. In the last chapter of this work are proposed activities based onproblem solving, addressing the concepts of Affine, Quadratic Functions, Exponential Functions, Logarithmic Functions, Arrays and Combinatorial Analysis, having asmotivator encryption to encode and decode messages.