Software Security Vulnerabilities in Mobile Peer-to-peer Environment

Increase of computational power and emergence of new computer technologies led to popularity of local communications between personal trusted devices. By-turn, it led to emergence of security problems related to user data utilized in such communications. One of the main aspects of the data security assurance is security of software operating on mobile devices. The aim of this work was to analyze security threats to PeerHood, software intended for performing personal communications between mobile devices regardless of underlying network technologies. To reach this goal, risk-based software security testing was performed. The results of the testing showed that the project has several security vulnerabilities. So PeerHood cannot be considered as a secure software. The analysis made in the work is the first step towards the further implementation of PeerHood security mechanisms, as well as taking into account security in the development process of this project.

Promoting peace and security in Africa : is the European Union up to the challenge?

The ninth annual Suomenlinna seminar, organised by the Department of Strategic and Defence Studies, Finnish National Defence College, was held in May 2006. It brought together a representative group of specialists in security studies for two days of presentations and discussion about the most pressing issues of today – the challenges facing European Union’s crisis management in Africa.

Enhancing human security through crisis management : opportunities and challenges for learning

Inhimilliseen turvallisuuteen kriisinhallinnan kautta – oppimisen mahdollisuuksia ja haasteita Kylmän sodan jälkeen aseelliset konfliktit ovat yleensä alkaneet niin sanotuissa hauraissa valtioissa ja köyhissä maissa, ne ovat olleet valtioiden sisäisiä ja niihin on osallistunut ei-valtiollisia aseellisia ryhmittymiä. Usein ne johtavat konfliktikierteeseen, jossa sota ja vakaammat olot vaihtelevat. Koska kuolleisuus konflikteissa voi jäädä alle kansainvälisen määritelmän (1000 kuollutta vuodessa), kutsun tällaisia konflikteja ”uusiksi konflikteiksi”. Kansainvälinen yhteisö on pyrkinyt kehittämään kriisinhallinnan ja rauhanrakentamisen malleja, jotta pysyvä rauhantila saataisiin aikaiseksi. Inhimillinen turvallisuus perustuu näkemykseen, jossa kunnioitetaan jokaisen yksilön ihmisoikeuksia ja jolla on vaikutusta myös kriisinhallinnan ja rauhanrakentamisen toteuttamiseen. Tutkimukseen kuuluu kaksi empiiristä osaa: Delfoi tulevaisuuspaneeliprosessin sekä kriisinhallintahenkilöstön haastattelut. Viisitoista eri alojen kriisinhallinta-asiantuntijaa osallistui paneeliin, joka toteutettiin vuonna 2008. Paneelin tulosten mukaan tulevat konfliktit usein ovat uusien konfliktien kaltaisia. Lisäksi kriisinhallintahenkilöstöltä edellytetään vuorovaikutus- ja kommunikaatiokykyä ja luonnollisesti myös varsinaisia ammatillisia valmiuksia. Tulevaisuuspaneeli korosti vuorovaikutus- ja kommunikaatiotaitoja erityisesti siviilikriisinhallintahenkilöstön kompetensseissa, mutta samat taidot painottuivat sotilaallisen kriisinhallinnan henkilöstön kompetensseissakin. Kriisinhallinnassa tarvitaan myös selvää työnjakoa eri toimijoiden kesken. Kosovossa työskennelleen henkilöstön haastatteluaineisto koostui yhteensä 27 teemahaastattelusta. Haastateltavista 9 oli ammattiupseeria, 10 reservistä rekrytoitua rauhanturvaajaa ja 8 siviilikriisinhallinnassa työskennellyttä henkilöä. Haastattelut toteutettiin helmi- ja kesäkuun välisenä aikana vuonna 2008. Haastattelutuloksissa korostui vuorovaikutus- ja kommunikaatiotaitojen merkitys, sillä monissa käytännön tilanteissa haastateltavat olivat ratkoneet ongelmia yhteistyössä muun kriisinhallintahenkilöstön tai paikallisten asukkaiden kanssa. Kriisinhallinnassa toteutui oppimisprosesseja, jotka usein olivat luonteeltaan myönteisiä ja informaalisia. Tällaisten onnistumisten vaikutus yksilön minäkuvaan oli myönteinen. Tällaisia prosesseja voidaan kuvata ”itseä koskeviksi oivalluksiksi”. Kriisinhallintatehtävissä oppimisella on erityinen merkitys, jos halutaan kehittää toimintoja inhimillisen turvallisuuden edistämiseksi. Siksi on tärkeää, että kriisinhallintakoulutusta ja kriisinhallintatyössä oppimista kehitetään ottamaan huomioon oppimisen eri tasot ja ulottuvuudet sekä niiden merkitys. Informaaliset oppimisen muodot olisi otettava paremmin huomioon kriisinhallintakoulutusta ja kriisinhallintatehtävissä oppimista kehitettäessä. Palautejärjestelmää olisi kehitettävä eri tavoin. Koko kriisinhallintaoperaation on saatava tarvittaessa myös kriittistä palautetta onnistumisista ja epäonnistumisista. Monet kriisinhallinnassa työskennelleet kaipaavat kunnollista palautetta työrupeamastaan. Liian rutiininomaiseksi koettu palaute ei edistä yksilön oppimista. Spontaanisti monet haastatellut pitivät tärkeänä, että kriisinhallinnassa työskennelleillä olisi mahdollisuus debriefing- tyyppiseen kotiinpaluukeskusteluun. Pelkkä tällainen mahdollisuus ilmeisesti voisi olla monelle myönteinen uutinen, vaikka tilaisuutta ei hyödynnettäisikään. Paluu kriisinhallintatehtävistä Suomeen on monelle haasteellisempaa kuin näissä tehtävissä työskentelyn aloittaminen ulkomailla. Tutkimuksen tulokset kannustavat tutkimaan kriisinhallintaa oppimisen näkökulmasta. On myös olennaista, että kriisinhallinnan palautejärjestelmiä kehitetään mahdollisimman hyvin edistämään sekä yksilöllistä että organisatorista oppimista kriisinhallinnassa. Kriisinhallintaoperaatio on oppimisympäristö. Kriisinhallintahenkilöstön kommunikaatio- ja vuorovaikutustaitojen kehittäminen on olennaista tavoiteltaessa kestävää rauhanprosessia, jossa konfliktialueen asukkaatkin ovat mukana.

Memristive Computing

Memristive computing refers to the utilization of the memristor, the fourth fundamental passive circuit element, in computational tasks. The existence of the memristor was theoretically predicted in 1971 by Leon O. Chua, but experimentally validated only in 2008 by HP Labs. A memristor is essentially a nonvolatile nanoscale programmable resistor — indeed, memory resistor — whose resistance, or memristance to be precise, is changed by applying a voltage across, or current through, the device. Memristive computing is a new area of research, and many of its fundamental questions still remain open. For example, it is yet unclear which applications would benefit the most from the inherent nonlinear dynamics of memristors. In any case, these dynamics should be exploited to allow memristors to perform computation in a natural way instead of attempting to emulate existing technologies such as CMOS logic. Examples of such methods of computation presented in this thesis are memristive stateful logic operations, memristive multiplication based on the translinear principle, and the exploitation of nonlinear dynamics to construct chaotic memristive circuits. This thesis considers memristive computing at various levels of abstraction. The first part of the thesis analyses the physical properties and the current-voltage behaviour of a single device. The middle part presents memristor programming methods, and describes microcircuits for logic and analog operations. The final chapters discuss memristive computing in largescale applications. In particular, cellular neural networks, and associative memory architectures are proposed as applications that significantly benefit from memristive implementation. The work presents several new results on memristor modeling and programming, memristive logic, analog arithmetic operations on memristors, and applications of memristors. The main conclusion of this thesis is that memristive computing will be advantageous in large-scale, highly parallel mixed-mode processing architectures. This can be justified by the following two arguments. First, since processing can be performed directly within memristive memory architectures, the required circuitry, processing time, and possibly also power consumption can be reduced compared to a conventional CMOS implementation. Second, intrachip communication can be naturally implemented by a memristive crossbar structure.

Exploring the role and transformative potential of human rights in development practice and food security : case study from Malawi

Avhandlingen är en analys av den roll som mänskliga rättigheter spelar i utvecklingssamarbete i allmänhet och tre matsäkerhetsprojekt i Malawi i synnerhet. Författaren undersöker huruvida mänskliga rättigheter kan bidra till samhälleliga förändringsprocesser. Undersökningen har en diskursiv syn på mänskliga rättigheter; rättigheter ses som sociala konstruktioner skapade av människor, konstruktioner som förändras i takt med att aktörerna ger dem ny mening. Människorättsbaserade utvecklingsstrategier riktar uppmärksamheten mot olika aktörers skyldigheter samt vikten av att mänskliga rättigheter inte kränks genom utvecklingspolitiska beslut. En analys som utgår från mänskliga rättigheter kan leda till att nya frågor lyfts fram: vem har skyldigheter, vem har rättigheter, och varför förverkligas inte dessa? Fokus flyttas till hur politiska, ekonomiska och juridiska strukturer kan förändras så att de främjar mänskliga rättigheter. Författaren använder empiriskt material från Malawi för att visa vilken roll mänskliga rättigheter och så kallade människorättsprinciper spelar inom tre projekt: (1) ett mathjälpsprojekt; (2) ett rättighetsbaserat projekt med fokus på att stärka strategier för livsuppehälle; (3) ett juridiskt projekt inom ramen för vilket man skapat ett lagförslag om rätten till föda. Analysen visar att det rättighetsbaserade projektet strävade efter den mest djupgående samhälleliga förändringen. Människorättsprinciperna ansvarighet och deltagande handlade inte endast om verksamheten inom projektet utan man strävade även efter att stärka dessa principer mellan medborgare och myndigheter. Rättigheter, som ett sätt att tala, tänka och handla, inte som abstrakta juridiska normer, påverkade de lokala aktörernas sätt att kräva bl.a. tjänster av lokala myndigheter. Teoretiskt kan man säga att det rättighetsbaserade projektet representerar ett aktörsperspektiv på mänskliga rättigheter där aktörernas egna uppfattningar om vad de är berättigade till samt krav på myndigheters ansvar formade vilken mening rättigheterna kom att få.

Secure Bluetooth Audio Transmission System

The growing spread of small but powerful mobile devices (such as PDAs, mobile phone, Internet Tablet, etc.) opens up new scenarios in which users can interact with such devices in many environments in order to access the information at different locations. In this thesis, a ubiquitous computing based system called Secure Bluetooth Audio Transmission System is introduced. This system is situated in a large public place (like airport, festival venues, etc.), where voice messages are conveyed from the system to users' Bluetooth headsets in order to inform users the latest flight schedule and other public information. The reliability of the message is secured by adopting an authorization strategy and ECDSA. In order to assess and evaluate the risks and potential weaknesses of the system, an easy-to-use prototype implementation was written and tested. Other possible uses and further research were also considered.

Developing customer need based services in personal security service industry

The purpose of this thesis is to examine how services can be developed and how the voice of the customer can be incorporated to the strategic planning of services. Furthermore, the objective is to investigate the methods of customer need analysis and service bundling. The data is collected from secondary and primary sources by reviewing the existing academic literature and by conducting in-depth interviews and surveys. The main findings of this research indicate that the service development in personal security service industry should be conducted through a formalized process and the process should begin with setting the strategic objectives. Moreover, the voice of the customer should be incorporated into all stages of the development process, especially into the front-end of the process. Furthermore, the information on customer needs should be gathered in a manner tailored for the purposes of service development.

Near-Threshold Computing

Valmistustekniikoiden kehittyessä IC-piireille saadaan mahtumaan yhä enemmän transistoreja. Monimutkaisemmat piirit mahdollistavat suurempien laskutoimitusmäärien suorittamisen aikayksikössä. Piirien aktiivisuuden lisääntyessä myös niiden energiankulutus lisääntyy, ja tämä puolestaan lisää piirin lämmöntuotantoa. Liiallinen lämpö rajoittaa piirien toimintaa. Tämän takia tarvitaan tekniikoita, joilla piirien energiankulutusta saadaan pienennettyä. Uudeksi tutkimuskohteeksi ovat tulleet pienet laitteet, jotka seuraavat esimerkiksi ihmiskehon toimintaa, rakennuksia tai siltoja. Tällaisten laitteiden on oltava energiankulutukseltaan pieniä, jotta ne voivat toimia pitkiä aikoja ilman akkujen lataamista. Near-Threshold Computing on tekniikka, jolla pyritään pienentämään integroitujen piirien energiankulutusta. Periaatteena on käyttää piireillä pienempää käyttöjännitettä kuin piirivalmistaja on niille alunperin suunnitellut. Tämä hidastaa ja haittaa piirin toimintaa. Jos kuitenkin laitteen toiminnassa pystyään hyväksymään huonompi laskentateho ja pienentynyt toimintavarmuus, voidaan saavuttaa säästöä energiankulutuksessa. Tässä diplomityössä tarkastellaan Near-Threshold Computing -tekniikkaa eri näkökulmista: aluksi perustuen kirjallisuudesta löytyviin aikaisempiin tutkimuksiin, ja myöhemmin tutkimalla Near-Threshold Computing -tekniikan soveltamista kahden tapaustutkimuksen kautta. Tapaustutkimuksissa tarkastellaan FO4-invertteriä sekä 6T SRAM -solua piirisimulaatioiden avulla. Näiden komponenttien käyttäytymisen Near-Threshold Computing –jännitteillä voidaan tulkita antavan kattavan kuvan suuresta osasta tavanomaisen IC-piirin pinta-alaa ja energiankulusta. Tapaustutkimuksissa käytetään 130 nm teknologiaa, ja niissä mallinnetaan todellisia piirivalmistusprosessin tuotteita ajamalla useita Monte Carlo -simulaatioita. Tämä valmistuskustannuksiltaan huokea teknologia yhdistettynä Near-Threshold Computing -tekniikkaan mahdollistaa matalan energiankulutuksen piirien valmistaminen järkevään hintaan. Tämän diplomityön tulokset näyttävät, että Near-Threshold Computing pienentää piirien energiankulutusta merkittävästi. Toisaalta, piirien nopeus heikkenee, ja yleisesti käytetty 6T SRAM -muistisolu muuttuu epäluotettavaksi. Pidemmät polut logiikkapiireissä sekä transistorien kasvattaminen muistisoluissa osoitetaan tehokkaiksi vastatoimiksi Near- Threshold Computing -tekniikan huonoja puolia vastaan. Tulokset antavat perusteita matalan energiankulutuksen IC-piirien suunnittelussa sille, kannattaako käyttää normaalia käyttöjännitettä, vai laskea sitä, jolloin piirin hidastuminen ja epävarmempi käyttäytyminen pitää ottaa huomioon.

On Energy Efficient Computing Platforms

In accordance with the Moore's law, the increasing number of on-chip integrated transistors has enabled modern computing platforms with not only higher processing power but also more affordable prices. As a result, these platforms, including portable devices, work stations and data centres, are becoming an inevitable part of the human society. However, with the demand for portability and raising cost of power, energy efficiency has emerged to be a major concern for modern computing platforms. As the complexity of on-chip systems increases, Network-on-Chip (NoC) has been proved as an efficient communication architecture which can further improve system performances and scalability while reducing the design cost. Therefore, in this thesis, we study and propose energy optimization approaches based on NoC architecture, with special focuses on the following aspects. As the architectural trend of future computing platforms, 3D systems have many bene ts including higher integration density, smaller footprint, heterogeneous integration, etc. Moreover, 3D technology can signi cantly improve the network communication and effectively avoid long wirings, and therefore, provide higher system performance and energy efficiency. With the dynamic nature of on-chip communication in large scale NoC based systems, run-time system optimization is of crucial importance in order to achieve higher system reliability and essentially energy efficiency. In this thesis, we propose an agent based system design approach where agents are on-chip components which monitor and control system parameters such as supply voltage, operating frequency, etc. With this approach, we have analysed the implementation alternatives for dynamic voltage and frequency scaling and power gating techniques at different granularity, which reduce both dynamic and leakage energy consumption. Topologies, being one of the key factors for NoCs, are also explored for energy saving purpose. A Honeycomb NoC architecture is proposed in this thesis with turn-model based deadlock-free routing algorithms. Our analysis and simulation based evaluation show that Honeycomb NoCs outperform their Mesh based counterparts in terms of network cost, system performance as well as energy efficiency.

A cyber security architecture for military networks using a cognitive network approach

Cyber security is one of the main topics that are discussed around the world today. The threat is real, and it is unlikely to diminish. People, business, governments, and even armed forces are networked in a way or another. Thus, the cyber threat is also facing military networking. On the other hand, the concept of Network Centric Warfare sets high requirements for military tactical data communications and security. A challenging networking environment and cyber threats force us to consider new approaches to build security on the military communication systems. The purpose of this thesis is to develop a cyber security architecture for military networks, and to evaluate the designed architecture. The architecture is described as a technical functionality. As a new approach, the thesis introduces Cognitive Networks (CN) which are a theoretical concept to build more intelligent, dynamic and even secure communication networks. The cognitive networks are capable of observe the networking environment, make decisions for optimal performance and adapt its system parameter according to the decisions. As a result, the thesis presents a five-layer cyber security architecture that consists of security elements controlled by a cognitive process. The proposed architecture includes the infrastructure, services and application layers that are managed and controlled by the cognitive and management layers. The architecture defines the tasks of the security elements at a functional level without introducing any new protocols or algorithms. For evaluating two separated method were used. The first method is based on the SABSA framework that uses a layered approach to analyze overall security of an organization. The second method was a scenario based method in which a risk severity level is calculated. The evaluation results show that the proposed architecture fulfills the security requirements at least at a high level. However, the evaluation of the proposed architecture proved to be very challenging. Thus, the evaluation results must be considered very critically. The thesis proves the cognitive networks are a promising approach, and they provide lots of benefits when designing a cyber security architecture for the tactical military networks. However, many implementation problems exist, and several details must be considered and studied during the future work.

Video transcoding in a distributed cloud computing environment

Video transcoding refers to the process of converting a digital video from one format into another format. It is a compute-intensive operation. Therefore, transcoding of a large number of simultaneous video streams requires a large amount of computing resources. Moreover, to handle di erent load conditions in a cost-e cient manner, the video transcoding service should be dynamically scalable. Infrastructure as a Service Clouds currently offer computing resources, such as virtual machines, under the pay-per-use business model. Thus the IaaS Clouds can be leveraged to provide a coste cient, dynamically scalable video transcoding service. To use computing resources e ciently in a cloud computing environment, cost-e cient virtual machine provisioning is required to avoid overutilization and under-utilization of virtual machines. This thesis presents proactive virtual machine resource allocation and de-allocation algorithms for video transcoding in cloud computing. Since users' requests for videos may change at di erent times, a check is required to see if the current computing resources are adequate for the video requests. Therefore, the work on admission control is also provided. In addition to admission control, temporal resolution reduction is used to avoid jitters in a video. Furthermore, in a cloud computing environment such as Amazon EC2, the computing resources are more expensive as compared with the storage resources. Therefore, to avoid repetition of transcoding operations, a transcoded video needs to be stored for a certain time. To store all videos for the same amount of time is also not cost-e cient because popular transcoded videos have high access rate while unpopular transcoded videos are rarely accessed. This thesis provides a cost-e cient computation and storage trade-o strategy, which stores videos in the video repository as long as it is cost-e cient to store them. This thesis also proposes video segmentation strategies for bit rate reduction and spatial resolution reduction video transcoding. The evaluation of proposed strategies is performed using a message passing interface based video transcoder, which uses a coarse-grain parallel processing approach where video is segmented at group of pictures level.

Development of agnostic mobile applications with cross-platform cloud computing platforms

Smart phones became part and parcel of our life, where mobility provides a freedom of not being bounded by time and space. In addition, number of smartphones produced each year is skyrocketing. However, this also created discrepancies or fragmentation among devices and OSes, which in turn made an exceeding hard for developers to deliver hundreds of similar featured applications with various versions for the market consumption. This thesis is an attempt to investigate whether cloud based mobile development platforms can mitigate and eventually eliminate fragmentation challenges. During this research, we have selected and analyzed the most popular cloud based development platforms and tested integrated cloud features. This research showed that cloud based mobile development platforms may able to reduce mobile fragmentation and enable to utilize single codebase to deliver a mobile application for different platforms.