基于攻击能力增长的网络安全分析模型

网络脆弱性分析是近年来国内外研究的热点问题之一．基于攻击能力增长的网络安全性分析模型以攻击者的能力增长为主导，参考网络环境配置，模拟黑客攻击自动生成攻击图．使用攻击能力增长表示攻击者的最终目标使得攻击图的表示更为准确．最小攻击代价分析第1次考虑了相似攻击对攻击代价的影响，以便对各条路径的攻击代价进行计算；最小环境改变分析考虑入侵检测的因素对最可能的攻击路径进行分析，对于入侵检测系统的处理更加科学合理；两种分析都为改善网络配置提供了依据．与已有成果相比，模型提出的算法和方法更为实际可行．

On the Scalability-Performance Tradeoffs in MPLS and IP Routing

MPLS (Multi-Protocol Label Switching) has recently emerged to facilitate the engineering of network traffic. This can be achieved by directing packet flows over paths that satisfy multiple requirements. MPLS has been regarded as an enhancement to traditional IP routing, which has the following problems: (1) all packets with the same IP destination address have to follow the same path through the network; and (2) paths have often been computed based on static and single link metrics. These problems may cause traffic concentration, and thus degradation in quality of service. In this paper, we investigate by simulations a range of routing solutions and examine the tradeoff between scalability and performance. At one extreme, IP packet routing using dynamic link metrics provides a stateless solution but may lead to routing oscillations. At the other extreme, we consider a recently proposed Profile-based Routing (PBR), which uses knowledge of potential ingress-egress pairs as well as the traffic profile among them. Minimum Interference Routing (MIRA) is another recently proposed MPLS-based scheme, which only exploits knowledge of potential ingress-egress pairs but not their traffic profile. MIRA and the more conventional widest-shortest path (WSP) routing represent alternative MPLS-based approaches on the spectrum of routing solutions. We compare these solutions in terms of utility, bandwidth acceptance ratio as well as their scalability (routing state and computational overhead) and load balancing capability. While the simplest of the per-flow algorithms we consider, the performance of WSP is close to dynamic per-packet routing, without the potential instabilities of dynamic routing.

A Performance Evaluation of Hyper Text Transfer Protocols

Version 1.1 of the Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) was principally developed as a means for reducing both document transfer latency and network traffic. The rationale for the performance enhancements in HTTP/1.1 is based on the assumption that the network is the bottleneck in Web transactions. In practice, however, the Web server can be the primary source of document transfer latency. In this paper, we characterize and compare the performance of HTTP/1.0 and HTTP/1.1 in terms of throughput at the server and transfer latency at the client. Our approach is based on considering a broader set of bottlenecks in an HTTP transfer; we examine how bottlenecks in the network, CPU, and in the disk system affect the relative performance of HTTP/1.0 versus HTTP/1.1. We show that the network demands under HTTP/1.1 are somewhat lower than HTTP/1.0, and we quantify those differences in terms of packets transferred, server congestion window size and data bytes per packet. We show that when the CPU is the bottleneck, there is relatively little difference in performance between HTTP/1.0 and HTTP/1.1. Surprisingly, we show that when the disk system is the bottleneck, performance using HTTP/1.1 can be much worse than with HTTP/1.0. Based on these observations, we suggest a connection management policy for HTTP/1.1 that can improve throughput, decrease latency, and keep network traffic low when the disk system is the bottleneck.

Popularity-Aware GreedyDual-Size Web Proxy Caching Algorithms

Web caching aims to reduce network traffic, server load, and user-perceived retrieval delays by replicating "popular" content on proxy caches that are strategically placed within the network. While key to effective cache utilization, popularity information (e.g. relative access frequencies of objects requested through a proxy) is seldom incorporated directly in cache replacement algorithms. Rather, other properties of the request stream (e.g. temporal locality and content size), which are easier to capture in an on-line fashion, are used to indirectly infer popularity information, and hence drive cache replacement policies. Recent studies suggest that the correlation between these secondary properties and popularity is weakening due in part to the prevalence of efficient client and proxy caches (which tend to mask these correlations). This trend points to the need for proxy cache replacement algorithms that directly capture and use popularity information. In this paper, we (1) present an on-line algorithm that effectively captures and maintains an accurate popularity profile of Web objects requested through a caching proxy, (2) propose a novel cache replacement policy that uses such information to generalize the well-known GreedyDual-Size algorithm, and (3) show the superiority of our proposed algorithm by comparing it to a host of recently-proposed and widely-used algorithms using extensive trace-driven simulations and a variety of performance metrics.

Energy-aware dynamic route management for THAWS

In this research we focus on the Tyndall 25mm and 10mm nodes energy-aware topology management to extend sensor network lifespan and optimise node power consumption. The two tiered Tyndall Heterogeneous Automated Wireless Sensors (THAWS) tool is used to quickly create and configure application-specific sensor networks. To this end, we propose to implement a distributed route discovery algorithm and a practical energy-aware reaction model on the 25mm nodes. Triggered by the energy-warning events, the miniaturised Tyndall 10mm data collector nodes adaptively and periodically change their association to 25mm base station nodes, while 25mm nodes also change the inter-connections between themselves, which results in reconfiguration of the 25mm nodes tier topology. The distributed routing protocol uses combined weight functions to balance the sensor network traffic. A system level simulation is used to quantify the benefit of the route management framework when compared to other state of the art approaches in terms of the system power-saving.

Host-based P2P flow identification and use in real-time

Data identification is a key task for any Internet Service Provider (ISP) or network administrator. As port fluctuation and encryption become more common in P2P traffic wishing to avoid identification, new strategies must be developed to detect and classify such flows. This paper introduces a new method of separating P2P and standard web traffic that can be applied as part of a data mining process, based on the activity of the hosts on the network. Unlike other research, our method is aimed at classifying individual flows rather than just identifying P2P hosts or ports. Heuristics are analysed and a classification system proposed. The accuracy of the system is then tested using real network traffic from a core internet router showing over 99% accuracy in some cases. We expand on this proposed strategy to investigate its application to real-time, early classification problems. New proposals are made and the results of real-time experiments compared to those obtained in the data mining research. To the best of our knowledge this is the first research to use host based flow identification to determine a flows application within the early stages of the connection.

Translating evidence into practice: A shared priority in public health?

Translational and transdisciplinary research is needed to tackle complex public health problems. This article has three aims. Firstly, to determine how academics and non-academics (practitioners, policy makers and community workers) identified with the goals of the UKCRC Centre of Excellence for Public Health in Northern Ireland and how their attitudes varied in terms of knowledge brokerage and translation. Secondly, to map and analyse the network structure of the public health sector and the placement of the Centre within this. Thirdly, to aggregate responses from members of the network by work setting to construct the trans-sectoral network and devise the Root Mean Sum of Squares to determine the quality and potential value of connections across this network.The analysis was based on data collected from 98 individuals who attended the launch of the Centre in June 2008. Analysis of participant expectations and personal goals suggests that the academic members of the network were more likely to expect the work of the Centre to produce new knowledge than non-academics, but less likely to expect the Centre to generate health interventions and influence health policy. Academics were also less strongly oriented than non-academics to knowledge transfer as a personal goal, though more confident that research findings would be diffused beyond the immediate network. A central core of five nodes is crucial to the overall configuration of the regional public health network in Northern Ireland, with the Centre being well placed to exert influence within this. Though the overall network structure is fairly robust, the connections between some component parts of the network - such as academics and the third sector - are unidirectional.Identifying these differences and core network structure is key to translational and transdisciplinary research. Though exemplified in a regional study, these techniques are generalisable and applicable to many networks of interest: public health, interdisciplinary research or organisational involvement and stakeholder linkage.

Middleware mechanisms for agent mobility in wireless sensor and actuator networks

This paper describes middleware-level support for agent mobility, targeted at hierarchically structured wireless sensor and actuator network applications. Agent mobility enables a dynamic deployment and adaptation of the application on top of the wireless network at runtime, while allowing the middleware to optimize the placement of agents, e.g., to reduce wireless network traffic, transparently to the application programmer. The paper presents the design of the mechanisms and protocols employed to instantiate agents on nodes and to move agents between nodes. It also gives an evaluation of a middleware prototype running on Imote2 nodes that communicate over ZigBee. The results show that our implementation is reasonably efficient and fast enough to support the envisioned functionality on top of a commodity multi-hop wireless technology. Our work is to a large extent platform-neutral, thus it can inform the design of other systems that adopt a hierarchical structuring of mobile components. © 2012 ICST Institute for Computer Science, Social Informatics and Telecommunications Engineering.

A compendium of modelling techniques

This Integration Insight provides a brief overview of the most popular modelling techniques used to analyse complex real-world problems, as well as some less popular but highly relevant techniques. The modelling methods are divided into three categories, with each encompassing a number of methods, as follows: 1) Qualitative Aggregate Models (Soft Systems Methodology, Concept Maps and Mind Mapping, Scenario Planning, Causal (Loop) Diagrams), 2) Quantitative Aggregate Models (Function fitting and Regression, Bayesian Nets, System of differential equations / Dynamical systems, System Dynamics, Evolutionary Algorithms) and 3) Individual Oriented Models (Cellular Automata, Microsimulation, Agent Based Models, Discrete Event Simulation, Social Network
Analysis). Each technique is broadly described with example uses, key attributes and reference material.

Antioxidant and phenolic compounds in sweet potato peels and leaves: food applications and health benefits

Tese de doutoramento, Ciências Biotecnológicas (Biotecnologia Alimentar), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Le routage de l’information dans les réseaux véhiculaires mobiles

Les réseaux véhiculaires mobiles, ou Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs), existent depuis les années 80, mais sont de plus en plus développés depuis quelques années dans différentes villes à travers le monde. Ils constituent un apport d’informations aux réseaux routiers grâce à la mise en place de communications entre ses constituants : principalement les véhicules, mais aussi certaines infrastructures de bords de routes liées directement aux automobilistes (feux de circulation, parcomètres, infrastructures spécialisées pour les VANETs et bien d’autres). L’ajout des infrastructures apporte un support fixe à la dissémination des informations dans le réseau. Le principal objectif de ce type de réseau est d’améliorer la sécurité routière, les conditions de circulations, et d’apporter aux conducteurs et aux passagers quelques applications publicitaires ou de divertissement. Pour cela, il est important de faire circuler l’information de la manière la plus efficace possible entre les différents véhicules. L’utilisation des infrastructures pour la simulation de ces réseaux est bien souvent négligée. En effet, une grande partie des protocoles présentés dans la littérature simulent un réseau ad-hoc avec des noeuds se déplaçant plus rapidement et selon une carte définie. Cependant, ils ne prennent pas en compte les spécificités même d’un réseau véhiculaire mobile. Le routage de l’information dans les réseaux véhiculaires mobiles utilise les infrastructures de façon certes opportuniste, mais à terme, les infrastructures seront très présentes dans les villes et sur les autoroutes. C’est pourquoi nous nous sommes concentrés dans ce mémoire à l’étude des variations des différentes métriques du routage de l’information lors de l’ajout d’infrastructures sur une autoroute avec l’utilisation du protocole de routage AODV. De plus, nous avons modifié le protocole AODV afin d’obliger les messages à emprunter le chemin passant par les infrastructures si celles-ci sont disponibles. Les résultats présentés sont encourageants, et nous montrent qu’il est important de simuler les réseaux VANETs de manière complète, en considérant les infrastructures.

Fuzzy Monte Carlo mathematical model for load curtailment minimization in transmission power systems

This paper presents a methodology which is based on statistical failure and repair data of the transmission power system components and uses fuzzyprobabilistic modeling for system component outage parameters. Using statistical records allows developing the fuzzy membership functions of system component outage parameters. The proposed hybrid method of fuzzy set and Monte Carlo simulation based on the fuzzy-probabilistic models allows catching both randomness and fuzziness of component outage parameters. A network contingency analysis to identify any overloading or voltage violation in the network is performed once obtained the system states by Monte Carlo simulation. This is followed by a remedial action algorithm, based on optimal power flow, to reschedule generations and alleviate constraint violations and, at the same time, to avoid any load curtailment, if possible, or, otherwise, to minimize the total load curtailment, for the states identified by the contingency analysis. In order to illustrate the application of the proposed methodology to a practical case, the paper will include a case study for the Reliability Test System (RTS) 1996 IEEE 24 BUS.

Groupage et protection du trafic dynamique dans les réseaux WDM

Avec les nouvelles technologies des réseaux optiques, une quantité de données de plus en plus grande peut être transportée par une seule longueur d'onde. Cette quantité peut atteindre jusqu’à 40 gigabits par seconde (Gbps). Les flots de données individuels quant à eux demandent beaucoup moins de bande passante. Le groupage de trafic est une technique qui permet l'utilisation efficace de la bande passante offerte par une longueur d'onde. Elle consiste à assembler plusieurs flots de données de bas débit en une seule entité de données qui peut être transporté sur une longueur d'onde. La technique demultiplexage en longueurs d'onde (Wavelength Division Multiplexing WDM) permet de transporter plusieurs longueurs d'onde sur une même fibre. L'utilisation des deux techniques : WDM et groupage de trafic, permet de transporter une quantité de données de l'ordre de terabits par seconde (Tbps) sur une même fibre optique. La protection du trafic dans les réseaux optiques devient alors une opération très vitale pour ces réseaux, puisqu'une seule panne peut perturber des milliers d'utilisateurs et engendre des pertes importantes jusqu'à plusieurs millions de dollars à l'opérateur et aux utilisateurs du réseau. La technique de protection consiste à réserver une capacité supplémentaire pour acheminer le trafic en cas de panne dans le réseau. Cette thèse porte sur l'étude des techniques de groupage et de protection du trafic en utilisant les p-cycles dans les réseaux optiques dans un contexte de trafic dynamique. La majorité des travaux existants considère un trafic statique où l'état du réseau ainsi que le trafic sont donnés au début et ne changent pas. En plus, la majorité de ces travaux utilise des heuristiques ou des méthodes ayant de la difficulté à résoudre des instances de grande taille. Dans le contexte de trafic dynamique, deux difficultés majeures s'ajoutent aux problèmes étudiés, à cause du changement continuel du trafic dans le réseau. La première est due au fait que la solution proposée à la période précédente, même si elle est optimisée, n'est plus nécessairement optimisée ou optimale pour la période courante, une nouvelle optimisation de la solution au problème est alors nécessaire. La deuxième difficulté est due au fait que la résolution du problème pour une période donnée est différente de sa résolution pour la période initiale à cause des connexions en cours dans le réseau qui ne doivent pas être trop dérangées à chaque période de temps. L'étude faite sur la technique de groupage de trafic dans un contexte de trafic dynamique consiste à proposer différents scénarios pour composer avec ce type de trafic, avec comme objectif la maximisation de la bande passante des connexions acceptées à chaque période de temps. Des formulations mathématiques des différents scénarios considérés pour le problème de groupage sont proposées. Les travaux que nous avons réalisés sur le problème de la protection considèrent deux types de p-cycles, ceux protégeant les liens (p-cycles de base) et les FIPP p-cycles (p-cycles protégeant les chemins). Ces travaux ont consisté d’abord en la proposition de différents scénarios pour gérer les p-cycles de protection dans un contexte de trafic dynamique. Ensuite, une étude sur la stabilité des p-cycles dans un contexte de trafic dynamique a été faite. Des formulations de différents scénarios ont été proposées et les méthodes de résolution utilisées permettent d’aborder des problèmes de plus grande taille que ceux présentés dans la littérature. Nous nous appuyons sur la méthode de génération de colonnes pour énumérer implicitement les cycles les plus prometteurs. Dans l'étude des p-cycles protégeant les chemins ou FIPP p-cycles, nous avons proposé des formulations pour le problème maître et le problème auxiliaire. Nous avons utilisé une méthode de décomposition hiérarchique du problème qui nous permet d'obtenir de meilleurs résultats dans un temps raisonnable. Comme pour les p-cycles de base, nous avons étudié la stabilité des FIPP p-cycles dans un contexte de trafic dynamique. Les travaux montrent que dépendamment du critère d'optimisation, les p-cycles de base (protégeant les liens) et les FIPP p-cycles (protégeant les chemins) peuvent être très stables.