基于网格技术的密码学计算平台的设计

结合现有的网格技术、思想和密码计算的特点,分析了利用网格技术实现密码学计算的可行性,并结合J2EE开发方式的优势实现系统支持,最后提出了一种有效的、可行的密码计算网格平台构架.

基于可信计算的度量验证关键技术研究

分布式应用的飞速发展让结点平台的可信保障成为信息安全的研究热点。传统计算机平台的信息安全技术很难满足分布式计算环境的安全需求。可信计算技术通过引入可信硬件作为“信任根”，为保障结点平台的可信性提供了新的机制。基于可信计算的度量验证技术是保障平台可信性的核心机制，目前的相关研究在可信性、隐私性、易用性等方面还存在问题。 本文总结度量验证的基本概念和实施模型；分析现有度量验证机制在平台隐私保护、运行时完整性保障上存在的问题，提出相应具体解决方案；并基于度量验证机制提出一种新的对等网络声誉系统，具体创新成果如下： 1. 分析可信与完整性的本质，提出动态系统完整性的概念，并基于Clark-Wilson完整性模型给出具体实施规则，用于指导运行时完整性保障机制的设计与实现。 2. 针对经典度量验证体系架构存在的平台隐私保护不力、验证效率低下、验证方式单一等不足，提出基于Merkle哈希树的度量验证机制RAMT，并阐述其体系架构和具体实现。 3. 分析载入时完整性保障的缺陷，提出运行时完整性保障机制，通过对关键系统构件的运行时完整性进行监控提高其可信性；给出一种基于动态完整性度量模块DIMM的具体实现方案，分析该方案的可靠性和有效性，并阐述其在虚拟机环境下的实际应用vTPM-DIMM。 4. 为解决现有声誉系统的负载平衡、冷启动以及协同作弊问题，基于度量验证机制提出一种多级别的可信声誉系统MRS；通过CCEA实施全局的访问控制规则，MRS还可作为激励机制使用。

网驰服务计算平台监测工具的设计与实现

Web服务作为面向服务计算范型的主要实现技术，能有效提高异构环境下分布式应用的开发效率，降低其开发成本。而Web服务应用系统的运行时质量保证及优化则可以通过采用监测机制实现。但是，由于Web服务具有高度的分布性、动态性，自主性等特点，Web服务应用系统的系统行为难以预期，这对Web服务应用的监测提出了很大的挑战。 论文首先分析了Web服务系统的监测需求，确定了Web服务QoS监测，流程运行时监测以及复合服务QoS评估三个方面的研究内容。在对以上问题进行深入分析的基础上，论文设计了一种基于监测事件时序图匹配的流程运行时监测方法。通过将BPEL流程转换成对应的监测事件时序图，并在运行时将监测事件与时序图进行动态匹配，解决了流程运行时监测中的监测事件展现乱序，流程执行路径难以确定等问题；通过综合考虑流程结构，流程执行历史信息和成员Web服务QoS，设计了一种复合服务QoS评估方法，能够对业务流程运行时动态服务绑定下的QoS进行评估，为业务流程的设计及运行时的服务选择提供了有力的依据。 最后论文基于网驰服务计算平台，设计和实现了服务计算平台监测工具，将前述研究成果引入其中。并通过在线旅游预订的应用案例，对监测工具进行了功能性测试。

一种基于TPM匿名证书的信任协商方案

为促进分布式网络环境中跨安全域的信息共享与协作，需要一种合理有效的信任协商敏感信息保护机制．可信计算组织(Trusted Computing Group，TCG)专注于从计算平台体系结构上增强其安全性．基于可信计算的匿名证书机制提出一种新的信任协商方案：匿名证书信任协商ACTN(anonymous credentials based trusted negotiation)，良好地解决了跨安全域的敏感信息保护的问题，可以有效地防止重放攻击、窜改攻击和替换攻击．使用一个硬件模块TPM进行隐私信息保护，并通过TPM模块提供可靠的匿名证书和平台认证．定义了ACTN的模型以及模型中的匿名证书，详细说明了匿名证书的基本参数以及匿名证书的创建方法，讨论了策略的安全性、委托机制以及证书链的发现机制，同时设计了 协商节点的框架以及协商过程．通过实验并与TrustBuilder和COTN协商系统进行比较，表明系统具有良好的稳定性和可用性．最后指出相关的一些未来研究方向．

the study of trustworthy software process improvement model

Huazhong Univ Sci & Technol, Natl Tech Univ Ukraine, Huazhong Normal Univ, Harbin Inst Technol, IEEE Ukraine Sect, I& M/CI Joint Chapter

a state-adaptive access control model for web-based idrs system

Huazhong Univ Sci & Technol, Natl Tech Univ Ukraine, Huazhong Normal Univ, Harbin Inst Technol, IEEE Ukraine Sect, I& M/CI Joint Chapter

remote attestation for custom-built software

Huazhong Univ Sci & Technol, Natl Tech Univ Ukraine, Huazhong Normal Univ, Harbin Inst Technol, IEEE Ukraine Sect, I& M/CI Joint Chapter

Embedding dynamic behaviour into a self-configuring software system

This paper describes a methodology for embedding dynamic behaviour into software components. The implications and system architecture requirements to support this adaptivity are discussed. This work is part of a European Commission funded and industry supported project to produce a reconfigurable middleware for use in automotive systems. Such systems must be trustable against illegal internal behaviour and activity with external origins, additional devices for example. Policy-based computing is used here as an example of embedded logic. A key contribution of this work is the way in which static and dynamic aspects of the system are interfaced, such that the behaviour can be changed very flexibly (even during run-time), without modification, recompilation or redeployment of the embedded application code. An implementation of these concepts is presented, focussing on achieving trust in the use of dynamic behaviour.

Controladores linguísticos Fuzzy

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Avaliação da satisfação do utente na comunicação com os profissionais de saúde construção e validação de um instrumento

A satisfação do utente na comunicação com profissionais de saúde é um indicador de qualidade dos serviços ou instituições. Na literatura não encontramos instrumentos padronizados e validados, que avaliem a satisfação do utente na comunicação com os profissionais de saúde. O presente estudo tem como objetivo construir e validar um instrumento para avaliar a satisfação do utente na comunicação com os profissionais de saúde. Desenvolvemos este estudo em três ciclos. Um primeiro, revisão da literatura, para identificar dimensões e itens da comunicação interpessoal na saúde. No segundo ciclo, conduzimos um método de Delphi modificado em três rondas, com recurso à plataforma informática de questionários Survey Monkey, no qual participou um painel de 25 peritos; estabelecemos como critério mínimo de retenção para a ronda seguinte os itens que recebessem 70% do consenso por parte do painel. Após as três rondas, obtivemos um instrumento com seis dimensões comunicacionais (comunicação verbal, comunicação não verbal, empatia, respeito, resolução de problemas e material de apoio), vinte e cinco itens específicos, e mais seis dimensões genéricas, que avaliam cada uma das dimensões. No terceiro ciclo avaliamos as características psicométricas, em termos de sensibilidade, validade do construto e fidelidade, numa amostra de 348 participantes. Os resultados mostram que todas as categorias de resposta estavam representadas em todos os itens. Validade do construto- a análise fatorial identificou uma solução de seis componentes que explicam 71% da variância total. Fiabilidade - os valores da correlação item-total variam entre 0,387 e 0,722, existindo uma correlação positiva moderada a forte. O valor de alfa de Cronbach (α=0,928) indica que a consistência interna é excelente. O instrumento construído apresenta boas propriedades psicométricas. Fica assim disponível uma nova ferramenta para auxiliar na gestão e no processo de planeamento necessários ao incremento da qualidade nos serviços e instituições de saúde.

Support System for Rational Use of Electric Energy

This paper presents the system developed to promote the rational use of electric energy among consumers and, thus, increase the energy efficiency. The goal is to provide energy consumers with an application that displays the energy consumption/production profiles, sets up consuming ceilings, defines automatic alerts and alarms, compares anonymously consumers with identical energy usage profiles by region and predicts, in the case of non-residential installations, the expected consumption/production values. The resulting distributed system is organized in two main blocks: front-end and back-end. The front-end includes user interface applications for Android mobile devices and Web browsers. The back-end provides data storage and processing functionalities and is installed in a cloud computing platform - the Google App Engine - which provides a standard Web service interface. This option ensures interoperability, scalability and robustness to the system.

BodyCloud: a SaaS approach for community body sensor networks

Body Sensor Networks (BSNs) have been recently introduced for the remote monitoring of human activities in a broad range of application domains, such as health care, emergency management, fitness and behaviour surveillance. BSNs can be deployed in a community of people and can generate large amounts of contextual data that require a scalable approach for storage, processing and analysis. Cloud computing can provide a flexible storage and processing infrastructure to perform both online and offline analysis of data streams generated in BSNs. This paper proposes BodyCloud, a SaaS approach for community BSNs that supports the development and deployment of Cloud-assisted BSN applications. BodyCloud is a multi-tier application-level architecture that integrates a Cloud computing platform and BSN data streams middleware. BodyCloud provides programming abstractions that allow the rapid development of community BSN applications. This work describes the general architecture of the proposed approach and presents a case study for the real-time monitoring and analysis of cardiac data streams of many individuals.

Sviluppo di sistemi per l'analisi della combustione in tempo reale per motori endotermici alternativi

I moderni motori a combustione interna diventano sempre più complessi L'introduzione della normativa antinquinamento EURO VI richiederà una significativa riduzione degli inquinanti allo scarico. La maggiore criticità è rappresentata dalla riduzione degli NOx per i motori Diesel da aggiungersi a quelle già in vigore con le precedenti normative. Tipicamente la messa a punto di una nuova motorizzazione prevede una serie di test specifici al banco prova. Il numero sempre maggiore di parametri di controllo della combustione, sorti come conseguenza della maggior complessità meccanica del motore stesso, causa un aumento esponenziale delle prove da eseguire per caratterizzare l'intero sistema. L'obiettivo di questo progetto di dottorato è quello di realizzare un sistema di analisi della combustione in tempo reale in cui siano implementati diversi algoritmi non ancora presenti nelle centraline moderne. Tutto questo facendo particolare attenzione alla scelta dell'hardware su cui implementare gli algoritmi di analisi. Creando una piattaforma di Rapid Control Prototyping (RCP) che sfrutti la maggior parte dei sensori presenti in vettura di serie; che sia in grado di abbreviare i tempi e i costi della sperimentazione sui motopropulsori, riducendo la necessità di effettuare analisi a posteriori, su dati precedentemente acquisiti, a fronte di una maggior quantità di calcoli effettuati in tempo reale. La soluzione proposta garantisce l'aggiornabilità, la possibilità di mantenere al massimo livello tecnologico la piattaforma di calcolo, allontanandone l'obsolescenza e i costi di sostituzione. Questa proprietà si traduce nella necessità di mantenere la compatibilità tra hardware e software di generazioni differenti, rendendo possibile la sostituzione di quei componenti che limitano le prestazioni senza riprogettare il software.

Análisis estático de sistemas de membranas para la determinación de reglas activas

Esta tesis doctoral se enmarca dentro de la computación con membranas. Se trata de un tipo de computación bio-inspirado, concretamente basado en las células de los organismos vivos, en las que se producen múltiples reacciones de forma simultánea. A partir de la estructura y funcionamiento de las células se han definido diferentes modelos formales, denominados P sistemas. Estos modelos no tratan de modelar el comportamiento biológico de una célula, sino que abstraen sus principios básicos con objeto de encontrar nuevos paradigmas computacionales. Los P sistemas son modelos de computación no deterministas y masivamente paralelos. De ahí el interés que en los últimos años estos modelos han suscitado para la resolución de problemas complejos. En muchos casos, consiguen resolver de forma teórica problemas NP-completos en tiempo polinómico o lineal. Por otra parte, cabe destacar también la aplicación que la computación con membranas ha tenido en la investigación de otros muchos campos, sobre todo relacionados con la biología. Actualmente, una gran cantidad de estos modelos de computación han sido estudiados desde el punto de vista teórico. Sin embargo, el modo en que pueden ser implementados es un reto de investigación todavía abierto. Existen varias líneas en este sentido, basadas en arquitecturas distribuidas o en hardware dedicado, que pretenden acercarse en lo posible a su carácter no determinista y masivamente paralelo, dentro de un contexto de viabilidad y eficiencia. En esta tesis doctoral se propone la realización de un análisis estático del P sistema, como vía para optimizar la ejecución del mismo en estas plataformas. Se pretende que la información recogida en tiempo de análisis sirva para configurar adecuadamente la plataforma donde se vaya a ejecutar posteriormente el P sistema, obteniendo como consecuencia una mejora en el rendimiento. Concretamente, en esta tesis se han tomado como referencia los P sistemas de transiciones para llevar a cabo el estudio de dicho análisis estático. De manera un poco más específica, el análisis estático propuesto en esta tesis persigue que cada membrana sea capaz de determinar sus reglas activas de forma eficiente en cada paso de evolución, es decir, aquellas reglas que reúnen las condiciones adecuadas para poder ser aplicadas. En esta línea, se afronta el problema de los estados de utilidad de una membrana dada, que en tiempo de ejecución permitirán a la misma conocer en todo momento las membranas con las que puede comunicarse, cuestión que determina las reglas que pueden aplicarse en cada momento. Además, el análisis estático propuesto en esta tesis se basa en otra serie de características del P sistema como la estructura de membranas, antecedentes de las reglas, consecuentes de las reglas o prioridades. Una vez obtenida toda esta información en tiempo de análisis, se estructura en forma de árbol de decisión, con objeto de que en tiempo de ejecución la membrana obtenga las reglas activas de la forma más eficiente posible. Por otra parte, en esta tesis se lleva a cabo un recorrido por un número importante de arquitecturas hardware y software que diferentes autores han propuesto para implementar P sistemas. Fundamentalmente, arquitecturas distribuidas, hardware dedicado basado en tarjetas FPGA y plataformas basadas en microcontroladores PIC. El objetivo es proponer soluciones que permitan implantar en dichas arquitecturas los resultados obtenidos del análisis estático (estados de utilidad y árboles de decisión para reglas activas). En líneas generales, se obtienen conclusiones positivas, en el sentido de que dichas optimizaciones se integran adecuadamente en las arquitecturas sin penalizaciones significativas. Summary Membrane computing is the focus of this doctoral thesis. It can be considered a bio-inspired computing type. Specifically, it is based on living cells, in which many reactions take place simultaneously. From cell structure and operation, many different formal models have been defined, named P systems. These models do not try to model the biological behavior of the cell, but they abstract the basic principles of the cell in order to find out new computational paradigms. P systems are non-deterministic and massively parallel computational models. This is why, they have aroused interest when dealing with complex problems nowadays. In many cases, they manage to solve in theory NP problems in polynomial or lineal time. On the other hand, it is important to note that membrane computing has been successfully applied in many researching areas, specially related to biology. Nowadays, lots of these computing models have been sufficiently characterized from a theoretical point of view. However, the way in which they can be implemented is a research challenge, that it is still open nowadays. There are some lines in this way, based on distributed architectures or dedicated hardware. All of them are trying to approach to its non-deterministic and parallel character as much as possible, taking into account viability and efficiency. In this doctoral thesis it is proposed carrying out a static analysis of the P system in order to optimize its performance in a computing platform. The general idea is that after data are collected in analysis time, they are used for getting a suitable configuration of the computing platform in which P system is going to be performed. As a consequence, the system throughput will improve. Specifically, this thesis has made use of Transition P systems for carrying out the study in static analysis. In particular, the static analysis proposed in this doctoral thesis tries to achieve that every membrane can efficiently determine its active rules in every evolution step. These rules are the ones that can be applied depending on the system configuration at each computational step. In this line, we are going to tackle the problem of the usefulness states for a membrane. This state will allow this membrane to know the set of membranes with which communication is possible at any time. This is a very important issue in determining the set of rules that can be applied. Moreover, static analysis in this thesis is carried out taking into account other properties such as membrane structure, rule antecedents, rule consequents and priorities among rules. After collecting all data in analysis time, they are arranged in a decision tree structure, enabling membranes to obtain the set of active rules as efficiently as possible in run-time system. On the other hand, in this doctoral thesis is going to carry out an overview of hardware and software architectures, proposed by different authors in order to implement P systems, such as distributed architectures, dedicated hardware based on PFGA, and computing platforms based on PIC microcontrollers. The aim of this overview is to propose solutions for implementing the results of the static analysis, that is, usefulness states and decision trees for active rules. In general, conclusions are satisfactory, because these optimizations can be properly integrated in most of the architectures without significant penalties.

Utilización de modelos hidráulicos bidimensionales en la determinación del tiempo de concentración

El tiempo de concentración de una cuenca sigue siendo relativamente desconocido para los ingenieros. El procedimiento habitual en un estudio hidrológico es calcularlo según varias fórmulas escogidas entre las existentes para después emplear el valor medio obtenido. De esta media se derivan los demás resultados hidrológicos, resultados que influirán en el futuro dimensionamiento de las infraestructuras. Este trabajo de investigación comenzó con el deseo de conseguir un método más fiable y objetivo que permitiera obtener el tiempo de concentración. Dada la imposibilidad de poner en práctica ensayos hidrológicos en una cuenca física real, ya que no resulta viable monitorizar perfectamente la precipitación ni los caudales de salida, se planteó llevar a cabo los ensayos de forma simulada, con el empleo de modelos hidráulicos bidimensionales de lluvia directa sobre malla 2D de volúmenes finitos. De entre todos los disponibles, se escogió InfoWorks ICM, por su rapidez y facilidad de uso. En una primera fase se efectuó la validación del modelo hidráulico elegido, contrastando los resultados de varias simulaciones con la formulación analítica existente. Posteriormente, se comprobaron los valores de los tiempos de concentración obtenidos con las expresiones referenciadas en la bibliografía, consiguiéndose resultados muy satisfactorios. Una vez verificado, se ejecutaron 690 simulaciones de cuencas tanto naturales como sintéticas, incorporando variaciones de área, pendiente, rugosidad, intensidad y duración de las precipitaciones, a fin de obtener sus tiempos de concentración y retardo. Esta labor se realizó con ayuda de la aceleración del cálculo vectorial que ofrece la tecnología CUDA (Arquitectura Unificada de Dispositivos de Cálculo). Basándose en el análisis dimensional, se agruparon los resultados del tiempo de concentración en monomios adimensionales. Utilizando regresión lineal múltiple, se obtuvo una nueva formulación para el tiempo de concentración. La nueva expresión se contrastó con las formulaciones clásicas, habiéndose obtenido resultados equivalentes. Con la exposición de esta nueva metodología se pretende ayudar al ingeniero en la realización de estudios hidrológicos. Primero porque proporciona datos de manera sencilla y objetiva que se pueden emplear en modelos globales como HEC-HMS. Y segundo porque en sí misma se ha comprobado como una alternativa realmente válida a la metodología hidrológica habitual. Time of concentration remains still fairly imprecise to engineers. A normal hydrological study goes through several formulae, obtaining concentration time as the median value. Most of the remaining hydrologic results will be derived from this value. Those results will determine how future infrastructures will be designed. This research began with the aim to acquire a more reliable and objective method to estimate concentration times. Given the impossibility of carrying out hydrological tests in a real watershed, due to the difficulties related to accurate monitoring of rainfall and derived outflows, a model-based approach was proposed using bidimensional hydraulic simulations of direct rainfall over a 2D finite-volume mesh. Amongst all of the available software packages, InfoWorks ICM was chosen for its speed and ease of use. As a preliminary phase, the selected hydraulic model was validated, checking the outcomes of several simulations over existing analytical formulae. Next, concentration time values were compared to those resulting from expressions referenced in the technical literature. They proved highly satisfactory. Once the model was properly verified, 690 simulations of both natural and synthetic basins were performed, incorporating variations of area, slope, roughness, intensity and duration of rainfall, in order to obtain their concentration and lag times. This job was carried out in a reasonable time lapse with the aid of the parallel computing platform technology CUDA (Compute Unified Device Architecture). Performing dimensional analysis, concentration time results were isolated in dimensionless monomials. Afterwards, a new formulation for the time of concentration was obtained using multiple linear regression. This new expression was checked against classical formulations, obtaining equivalent results. The publication of this new methodology intends to further assist the engineer while carrying out hydrological studies. It is effective to provide global parameters that will feed global models as HEC-HMS on a simple and objective way. It has also been proven as a solid alternative to usual hydrology methodology.