Adaptable security in the cloud-to-thing continuum

Recent technological advancements have played a key role in seamlessly integrating cloud, edge, and Internet of Things (IoT) technologies, giving rise to the Cloud-to-Thing Continuum paradigm. This cloud model connects many heterogeneous resources that generate a large amount of data and collaborate to deliver next-generation services. While it has the potential to reshape several application domains, the number of connected entities remarkably broadens the security attack surface. One of the main problems is the lack of security measures to adapt to the dynamic and evolving conditions of the Cloud-To-Thing Continuum. To address this challenge, this dissertation proposes novel adaptable security mechanisms. Adaptable security is the capability of security controls, systems, and protocols to dynamically adjust to changing conditions and scenarios. However, since the design and development of novel security mechanisms can be explored from different perspectives and levels, we place our attention on threat modeling and access control. The contributions of the thesis can be summarized as follows. First, we introduce a model-based methodology that secures the design of edge and cyber-physical systems. This solution identifies threats, security controls, and moving target defense techniques based on system features. Then, we focus on access control management. Since access control policies are subject to modifications, we evaluate how they can be efficiently shared among distributed areas, highlighting the effectiveness of distributed ledger technologies. Furthermore, we propose a risk-based authorization middleware, adjusting permissions based on real-time data, and a federated learning framework that enhances trustworthiness by weighting each client's contributions according to the quality of their partial models. Finally, since authorization revocation is another critical concern, we present an efficient revocation scheme for verifiable credentials in IoT networks, featuring decentralization, demanding minimum storage and computing capabilities. All the mechanisms have been evaluated in different conditions, proving their adaptability to the Cloud-to-Thing Continuum landscape.

Realizzazione di una blockchain privata per la gestione di una rete di pagamenti

Nel seguente documento di tesi lo scopo della tecnologia blockchain è quello di creare un’architettura sicura per gli scambi di utility token basata su un sistema distribuito, ovvero un insieme eterogeneo formato da più calcolatori che appare all’utilizzatore come un unico dispositivo. Questa tesi descrive la progettazione e realizzazione di una rete blockchain Stellar permissioned capace di gestire transazioni di token applicabile a innumerevoli contesti all’interno di un ecosistema di pagamenti e di servizi. La tecnologia blockchain offre molteplici vantaggi tra cui la possibilità di diminuire le commissioni delle transazioni rispetto agli attuali sistemi di pagamento. L’architettura dell’infrastruttura di rete progettata prevede, oltre ai nodi della rete blockchain vera e propria, altri server che si occupano in particolare di offrire un servizio di database di custodia delle chiavi, un servizio di load balancing ed un servizio di accesso ai dati presenti nella rete tramite chiamate API fornite dai nodi Horizon. Oltre a questi è stato creato un elemento ad-hoc, ovvero il software BTKL, utilizzato per semplificare la comunicazione con la blockchain e per incrementare la sicurezza di comunicazione con il database di custodia.

Progettazione di un sistema di business intelligence per offerwall incentivati

Lo scopo del presente elaborato è ottenere dati grezzi dai maggiori offerwalls affinché si renda possibile elaborarli ed analizzarli per metterli a disposizione delle figure che si occupano di account management di un potenziale Ad Network quale è MyAppFree. Il primo Ad Network competitor a venire integrato nel presente tool di Business Intelligence è OfferToro, seguito da AdGem, il quale è attualmente in fase di integrazione. Prima di presentare i risultati del tool, a cui è stato dedicato l’ultimo capitolo dell’elaborato, sono stati approfonditi ed analizzati ampiamente i concetti fondamentali per la comprensione del progetto insieme agli strumenti utilizzati per la costituzione dell’architettura software. Successivamente, viene presentata l'architettura dei singoli microservizi oltre a quella sistemistica generale, la quale tratta come le parti che compongono iBiT, interagiscono tra loro. Infine, l’ultima parte della trattazione è dedicata al funzionamento del Front End Side per la figura account manager, che rappresenta l’utente finale del progetto. Unita alle analisi dei risultati ottenuti tramite una fase di benchmark testing, metrica che misura un insieme ripetibile di risultati quantificabili che serve come punto di riferimento perché prodotti e servizi possano essere confrontati. Lo scopo dei risultati dei test di benchmark è quello di confrontare le versioni presenti e future del software tramite i rispettivi benchmark.

A Distributed Support based on Kubeflow to Ease MLOps of Federated Learning Algorithms

The main objective of my thesis work is to exploit the Google native and open-source platform Kubeflow, specifically using Kubeflow pipelines, to execute a Federated Learning scalable ML process in a 5G-like and simplified test architecture hosting a Kubernetes cluster and apply the largely adopted FedAVG algorithm and FedProx its optimization empowered by the ML platform ‘s abilities to ease the development and production cycle of this specific FL process. FL algorithms are more are and more promising and adopted both in Cloud application development and 5G communication enhancement through data coming from the monitoring of the underlying telco infrastructure and execution of training and data aggregation at edge nodes to optimize the global model of the algorithm ( that could be used for example for resource provisioning to reach an agreed QoS for the underlying network slice) and after a study and a research over the available papers and scientific articles related to FL with the help of the CTTC that suggests me to study and use Kubeflow to bear the algorithm we found out that this approach for the whole FL cycle deployment was not documented and may be interesting to investigate more in depth. This study may lead to prove the efficiency of the Kubeflow platform itself for this need of development of new FL algorithms that will support new Applications and especially test the FedAVG algorithm performances in a simulated client to cloud communication using a MNIST dataset for FL as benchmark.

Fuori dai binari. Tradurre le identita non binarie nel romanzo Young Adult I Wish You All the Best di Mason Deaver

The goal of this final dissertation is to propose a partial translation of the Young Adult novel I Wish You All the Best by nonbinary author Mason Deaver, which was published in the United States by PUSH in 2019 and is currently still unpublished in Italy. The book follows the story of eighteen-year-old Ben De Backer. After coming out as nonbinary to their parents, they are kicked out of their home; thanks to the help of their older sister, they will manage to get back on their feet and start a new life, although their trauma will continue to pose a great obstacle to their growth and happiness. I Wish You All the Best is one of the first novels with a nonbinary protagonist in the Young Adult category and is particularly interesting from a linguistic standpoint. The first chapter serves as introduction to the author, Mason Deaver, their life and their relationship with gender identity and writing; and also as an introduction to the book itself and how its main characters and themes are developed in relation to the plot. The second chapter looks at the Young Adult genre as a whole; it explores its origins and development through the years and seeks to find a definition for this type of literature which has often been misrepresented both in the eyes of literary critics and the general public. Additionally, the chapter will describe some of the main characteristics of YA literature and analyze them in relation to I Wish You All the Best. The third chapter aims to examine the role of language, and how it can be inclusive to people outside of the gender binary. It will also touch upon the sociocultural contexts in which the speakers of different languages operate. The fourth and final chapter will present the translation of several passages taken from the novel I Wish You All the Best and offer an analysis of the most interesting and difficult aspects of this translation process.

Gestione della disponibilità nella catena di distribuzione del sangue con Smart Contract in Ethereum

All’inizio di questa tesi viene discusso il funzionamento delle tecnologie visionate, Bitcoin ed Ethereum, cercando di identificarne i punti principali e salienti: la gestione delle transazioni, le tipologie di Blockchain adottate oggi e l’introduzione degli Smart Contract per sviluppare applicazioni decentralizzate. Successivamente viene considerato il caso di studio, il quale sottolinea la distribuzione delle sacche di sangue tra un centro trasfusionale e un’azienda sanitaria, con lo scopo di mettere in evidenza le interazioni tra queste, concentrandosi sulla disponibilità. Infine, dopo un’analisi del linguaggio Solidity e dopo la descrizione della modalità di sviluppo adottata accompagnata da una fase di testing, viene esposta l’implementazione realizzata concentrandosi sui dettagli delle funzionalità proposte.

Presentazione del progetto di Jacopo Fo Il Teatro Fa Bene: il teatro come strumento di promozione e informazione sanitaria per le donne in Mozambico

Questo elaborato si propone di presentare il progetto Il Teatro Fa Bene realizzato da Jacopo Fo in collaborazione con Eni Foundation e i Medici con l’Africa CUAMM, con l’obiettivo di dimostrare che l’arte del teatro può essere uno strumento di sensibilizzazione e cambiamento attraverso la propria forza emotiva e tramite il suo linguaggio universale, quello del corpo. Lo spettacolo è stato ideato allo scopo di portare informazione e prevenzione sanitaria nella regione di Cabo Delgado, a nord del Mozambico, al fine di promuovere la salute materno-infantile e la partecipazione delle donne nei Centri di Salute che il CUAMM gestisce nel paese. Il primo capitolo offre una rapida panoramica della storia mozambicana focalizzandosi sugli eventi sociali più rilevanti per contestualizzare il progetto che viene esposto; nel secondo capitolo, invece, si trattano più da vicino i fattori che determinano la scarsa affluenza nei centri di salute come conseguenza del forte legame con la tradizione medica dei “curandeiros”. Il terzo capitolo presenta il progetto e ne descrive le fasi di sviluppo, includendo la trama dello spettacolo ed esponendo i cambiamenti rilevati in seguito all’iniziativa; infine, il quarto comprende una piccola intervista che Jacopo Fo ha gentilmente concesso telefonicamente.

ELLE: traduzione di un albo illustrato francese per l’infanzia a tematica LGBTQ+

L’elaborato consiste nella traduzione dal francese in italiano dell'albo illustrato ELLE, scritto e illustrato da Ania Lemin. La scelta di ELLE è dovuta principalmente all'interesse di questo albo nel contesto di una generale scarsità di libri su queste tematiche, peraltro poco studiati anche da un punto di vista teorico. La tesi si articola in quattro capitoli: il primo presenta un approfondimento teorico sulla letteratura per l’infanzia e sugli albi illustrati, per poi affrontare più specificatamente la rappresentazione di tematiche LGBTQ+ in questo ambito e le differenze fra l’editoria francese e quella italiana, anche in relazione alle due diverse società e culture. Il secondo capitolo espone le problematiche teoriche specifiche alla traduzione di libri sensibili alle tematiche di genere e LGBTQ+ e le strategie da utilizzare, facendo anche attenzione all'uso di un linguaggio inclusivo e non sessista. Il terzo presenta una breve analisi dell’autrice e dell’opera scelta, seguita dalla proposta di traduzione. Infine, l’ultimo capitolo è costituito dal commento alla traduzione, nel quale vengono elencate le problematiche affrontate e le strategie utilizzate per risolverli.

Tra linguistica e narrazione: Il segreto di Pietramala di Andrea Moro

Il segreto di Pietramala (La nave di Teseo, 2018) è il primo romanzo di Andrea Moro e si caratterizza per la discussione di teorie linguistiche all’interno di una veste narrativa. A partire dai contenuti del romanzo, i cinque capitoli in cui si articola l’elaborato propongono una riflessione sul ruolo che la linguistica riveste e sul modo in cui emerge nella narrazione, sui principi di analogia e anomalia e sul rapporto tra sintassi e cervello, sull’acquisizione del linguaggio e sull’ipotesi di una lingua primigenia, sulla linguistica come scienza empirica e sulla natura della sintassi, sull’impossibilità di stilare graduatorie di valore delle lingue.

Comunicazione politica e manipolazione: il caso di Vox

L’elaborato è incentrato sulla manipolazione del linguaggio del partito di estrema destra spagnolo, Vox. Dopo una breve introduzione sulla sua nascita, quindi sulla successiva affermazione e l'ideologia portante dello stesso, si sviluppa una descrizione delle strategie discorsive volte alla manipolazione, messe in atto nei dibattiti elettorali e social media nei seguenti campi: politiche interne, politiche migratorie e politiche sociali. A tal fine è stato creato un corpus formato da citazioni di discorsi, tweet e post su Instagram dei principali esponenti del partito.

Tecniche di Deep Learning per il riconoscimento di errori nel codice

Il ruolo dell’informatica è diventato chiave del funzionamento del mondo moderno, ormai sempre più in progressiva digitalizzazione di ogni singolo aspetto della vita dell’individuo. Con l’aumentare della complessità e delle dimensioni dei programmi, il rilevamento di errori diventa sempre di più un’attività difficile e che necessita l’impiego di tempo e risorse. Meccanismi di analisi del codice sorgente tradizionali sono esistiti fin dalla nascita dell’informatica stessa e il loro ruolo all’interno della catena produttiva di un team di programmatori non è mai stato cosi fondamentale come lo è tuttora. Questi meccanismi di analisi, però, non sono esenti da problematiche: il tempo di esecuzione su progetti di grandi dimensioni e la percentuale di falsi positivi possono, infatti, diventare un importante problema. Per questi motivi, meccanismi fondati su Machine Learning, e più in particolare Deep Learning, sono stati sviluppati negli ultimi anni. Questo lavoro di tesi si pone l’obbiettivo di esplorare e sviluppare un modello di Deep Learning per il riconoscimento di errori in un qualsiasi file sorgente scritto in linguaggio C e C++.

Sistemi di stoccaggio non tradizionali: modellazione analitica ed analisi prestazionale multi-scenario

Il seguente elaborato di tesi prevede la simulazione del comportamento di quattro diversi layout di magazzino contenenti lo stesso numero di vani, ipotizzando uno stoccaggio della merce secondo il criterio delle classi. Inoltre è stata analizzata l’influenza della variabile altezza sul tempo di ciclo dei singoli magazzini. I quattro layout analizzati sono stati: il layout tradizionale, il layout diagonal cross aisle, il layout fishbone e il layout leaf. Il primo è un magazzino “convenzionale”, nel quale l’intersezione dei corridoi genera sempre angoli retti, i restanti tre sono magazzini “non convenzionali”, ovvero l’intersezione dei corridoi genera angoli particolari. Per ciascun magazzino è stato realizzato un modello matematico discreto in grado di determinare la posizione di ogni singolo vano, la sua distanza dal punto I/O e la sua altezza da terra. Il modello matematico e la tipologia di gestione del magazzino sono stati successivamente implementati in un programma scritto su Microsoft Excel, mediante il linguaggio integrato VBA (Visual Basic for Application). Questo ha permesso di determinare i tempi di ciclo medi per ciascun magazzino, facendo il rapporto tra le distanze precedentemente calcolate e le velocità di traslazione e sollevamento del carrello elevatore. Per ottenere dalla simulazioni dei valori il più possibile prossimi alla realtà è stata adottata la metodologia di Simulazione Monte Carlo e un numero di estrazioni pari a 1000. Dai risultati ottenuti è emerso che il magazzino fishbone è in grado di garantire i miglior tempo di ciclo e che i tempi di ciclo più bassi si ottengono, a parità di vani presenti in un magazzino, aumentando le dimensioni in pianta piuttosto che aumentando l’altezza del magazzino.

Realizzazione e analisi di una baseline per il rilevamento di anomalie in applicazioni web

I notevoli sviluppi tecnologici che hanno caratterizzato l’ultimo decennio hanno portato con sé alcune minacce alla sicurezza. In questa tesi, completamento di un progetto di tirocinio svolto presso il CINECA, ci si concentra sulla realizzazione di una baseline dinamica in grado di apprendere il comportamento degli utenti. Grazie ad essa e con l’aiuto di uno script Python, è possibile rilevare i comportamenti anomali e segnalarli agli interessati. Il focus principale del progetto riguarda il possibile esaurimento di sessioni in applicazioni web e la conseguente negazione del servizio. La raccolta dei dati dai vari applicativi è stata possibile utilizzando il SIEM QRadar di IBM, le funzionalità in esso presenti e le API che hanno consentito un agevole interfacciamento con gli script esterni.

Studio di interazione hardware/software tra Raspberry e nanoVNA

L’obiettivo della tesi è quello di realizzare un progetto basato sull’interazione tra Raspberry Pi e NanoVNA, allo scopo di rendere automatico il processo di acquisizione dei dati di questo strumento di misura. A tal fine è stato sviluppato un programma in linguaggio Python, eseguibile dal terminale del Raspberry Pi, che permette all’utente di inserire agevolmente i parametri essenziali, come l’orario di inizio e termine delle misurazioni e l'intervallo di tempo tra una rilevazione e l’altra.

A performance analysis of mesh models for cloud-based workflows

Nell'ambito della loro trasformazione digitale, molte organizzazioni stanno adottando nuove tecnologie per supportare lo sviluppo, l'implementazione e la gestione delle proprie architetture basate su microservizi negli ambienti cloud e tra i fornitori di cloud. In questo scenario, le service ed event mesh stanno emergendo come livelli infrastrutturali dinamici e configurabili che facilitano interazioni complesse e la gestione di applicazioni basate su microservizi e servizi cloud. L’obiettivo di questo lavoro è quello di analizzare soluzioni mesh open-source (istio, Linkerd, Apache EventMesh) dal punto di vista delle prestazioni, quando usate per gestire la comunicazione tra applicazioni a workflow basate su microservizi all’interno dell’ambiente cloud. A questo scopo è stato realizzato un sistema per eseguire il dislocamento di ognuno dei componenti all’interno di un cluster singolo e in un ambiente multi-cluster. La raccolta delle metriche e la loro sintesi è stata realizzata con un sistema personalizzato, compatibile con il formato dei dati di Prometheus. I test ci hanno permesso di valutare le prestazioni di ogni componente insieme alla sua efficacia. In generale, mentre si è potuta accertare la maturità delle implementazioni di service mesh testate, la soluzione di event mesh da noi usata è apparsa come una tecnologia ancora non matura, a causa di numerosi problemi di funzionamento.