|
|
Modelling of mmWave Propagation Channel for Off-body Communication Scenarios
Zeman, Kryštof ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Gaydamaka, Yulia (oponent) ; Hošek, Jiří (vedoucí práce)
This thesis addresses the \uv{Modeling of mmWave Propagation Channel for Off-body Communication Scenarios}. Despite the advancements in the body area wireless networks, the 5G systems are still struggling with not enough bandwidth and large latency due to inefficient utilization of radio spectrum. This issue calls for immediate action and therefore the main aim of this Ph.D. thesis is to propose a novel mmWave off-body channel, which will enable its users to more effectively simulate the signal propagation. The proposed model is further optimized and verified against state-of-the-art measurements from the literature. Finally, the developed model is implemented into the NS-3 simulator and utilized for plethora of simulation scenarios. The main output of this thesis is the verified developed model as well as the implementation inside the NS-3 simulator, which enables a wide society to use it.
|
|
|
Reputace zdrojů škodlivého provozu
Bartoš, Václav ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Při zajišťování bezpečnosti počítačových sítí je mimo jiné nezbytné získávat a zpracovávat informace o existujících hrozbách, ať už odvozené z hlášení vlastních detekčních nástrojů či pocházející od třetích stran. Mezi takové informace patří i seznamy síťových entit (IP adres, doménových jmen, URL apod.), které byly identifikovány jako škodlivé. V mnoha případech však prostá binární informace, zda je daná entita škodlivá či nikoliv, nestačí. Je vhodné mít ke každé entitě i další data popisující jí prováděné škodlivé aktivity a také shrnující skóre, které její reputaci vyjádří číselně. To umožní jednak rychlé zhodnocení míry hrozby, kterou určitá entita představuje, a zároveň umožní entity porovnávat a řadit. Tato práce se zabývá návrhem právě takového reputačního skóre. Navržené skóre, nazvané Future Maliciousness Probability (FMP skóre), je hodnota mezi 0 a 1 přiřazená každé podezřelé síťové entitě a vyjadřující pravděpodobnost, že bude daná entita v nejbližší době (znovu) provádět určitou škodlivou činnost. Výpočet tohoto skóre je tedy založen na předpovědi budoucích útoků. Tato předpověď vychází z historie přijatých hlášení o bezpečnostních událostech a z dalších relevantních dat týkajících se dané entity a je založena na pokročilých metodách strojového učení. Metoda výpočtu skóre je v práci nejprve popsána obecně, pro libovolný typ entity a vstupní data, a poté je přizpůsobena pro konkrétní případ - hodnocení IPv4 adres na základě hlášení ze systému pro sdílení bezpečnostních událostí a doplňujících dat z reputační databáze. Tato varianta pak byla vyhodnocena na reálných datech. Kvůli potřebě získat dostatečně velkou a kvalitní datovou sadu pro toto vyhodnocení se část práce věnuje i oblasti detekce bezpečnostních událostí, konkrétně vývoji frameworku pro analýzu dat o síťových tocích NEMEA a návrhu několika nových detekčních metod. Dále je popsán návrh a implementace otevřené reputační databáze NERD, která slouží k udržování profilů nahlášených IP adres. Data z těchto systémů pak byla využita jak pro vyhodnocení přesnosti predikce, tak pro vyhodnocení vybraných případů použití výsledného FMP skóre.
|
|
|
Authentication Protocols and Privacy Protection
Hajný, Jan ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Vaněk,, Tomáš (oponent) ; Burda, Karel (vedoucí práce)
This dissertation thesis deals with the cryptographic constructions for user authentication. Rather than classical authentication protocols which allow only the identity verification, the attribute authentication systems are the main topic of this thesis. The attribute authentication systems allow users to give proofs about the possession of personal attributes. These attributes can represent any personal information, for example age, nationality or birthplace. The attribute ownership can be proven anonymously and with the support of many features for digital identity protection. These features include, e.g., the unlinkability of verification sessions, untraceability, selective disclosure of attributes or efficient revocation. Currently, the attribute authentication systems are considered to be the successors of existing authentication systems by the official strategies of USA (NSTIC) and EU (ENISA). The necessary features are partially provided by existing cryptographic concepts like U-Prove and idemix. But at this moment, there is no system providing all privacy-enhancing features which is implementable on computationally restricted devices like smart-cards. Among all weaknesses of existing systems, the missing unlinkability of verification sessions and the absence of practical revocation are the most critical ones. Without these features, it is currently impossible to invalidate expired users, lost or stolen authentication cards and cards of malicious users. Therefore, a new cryptographic scheme is proposed in this thesis to fix the weaknesses of existing schemes. The resulting scheme, which is based on established primitives like $\Sigma$-protocols for proofs of knowledge, cryptographic commitments and verifiable encryption, supports all privacy-enhancing features. At the same time, the scheme is easily implementable on smart-cards. This thesis includes the full cryptographic specification, the formal verification of key properties, the mathematical model for functional verification in Mathematica software and the experimental implementation on .NET smart-cards. Although the scheme supports all privacy-enhancing features which are missing in related work, the computational complexity is the same or lower, thus the time of verification is shorter than in existing systems. With all these features and properties, the resulting scheme can significantly improve the privacy of users during their verification, especially when used in electronic ID systems, access systems or Internet services.
|
|
|
Zero-Cross Detection for Time Synchronization in the Environment of PLC Communication
Šťastný, Ladislav ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Fiedler, Petr (vedoucí práce)
The doctoral thesis proposes a synchronization event detection method suitable for establishing a common time base across devices using power-line communication. The technique facilitates the creation of a synchronization procedure for smart grid terminal devices, thus bringing to the low-voltage segment new functionalities already known from the higher voltage levels of the distribution network. High-precision, zero-cross line voltage detection was employed as the synchronization event. The use of the PLL (phase-locked loop) was considered and analyzed as a potentially applicable option; however, such a solution proved to be insufficiently robust against interference. Further, an FFT-based approach was designed and reviewed. The technique performs zero-cross detection, but only for the fundamental harmonic component that remains the same across the entire network. The influence of incoherent sampling on the FFT, too, was tested during the development of the method; in this context, coherent sampling was found to constitute an essential prerequisite for accurate detection as it allows us to eliminate the spectral leakage error. The impact of an AD converter on the detection accuracy was also evaluated. The proposed approach ensures the accuracy required for all common measurements and operations to improve the production, distribution, and consumption of electricity through smart grids.
|
|
|
Automatické strojové metody získávání znalostí z multimediálních dat
Mašek, Jan ; Chromý, Erik (oponent) ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Burget, Radim (vedoucí práce)
Kvalitní a efektivní zpracování rostoucího množství multimediálních dat začíná být v dnešní době stále více potřebné pro získání určité znalosti z těchto dat. Práce se zabývá výzkumem, implementací, optimalizací a experimentálním ověřením automatických metod strojového učení pro získávání znalostí z multimediálních dat, kde bylo v řadě příkladů dosaženo vyšší přesnosti ve srovnání s konvenčními metodami a vybrané výsledky byly publikovány v časopisech s impaktním faktorem [1, 2]. K tomu byly v práci speciálně vytvořeny výpočetní metody, které využívají masivně paralelní hardware, díky kterému je dosaženo úspory elektrické energie a výpočetního času při dosažení lepší přesnosti řešených problémů. Výpočty trvající běžně v řádech dní bylo možné urychlit novými metodami na několik málo minut. Funkčnost vytvořených metod byla ověřena na vybraných problémech: detekce krční arterie z ultrazvukových snímků a následné určení stupně nemoci této arterie, detekce staveb z leteckých snímků pro získání jejich zeměpisných souřadnic, detekce jednotlivých materiálů obsažených v meteoritu ze snímků počítačové tomografie, zpracování velkých databází strukturovaných dat, klasifikace hutních materiálů s pomocí laserové spektrometrie a automatická klasifikace emocí z textů.
|
|
|
Localization in Wireless Energy-Constrained Networks
Morávek, Patrik ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Křepelka, Václav (oponent) ; Komosný, Dan (vedoucí práce)
The doctoral thesis is devoted to localization in wireless networks, and particularly, to distance estimation. Localization is an important process in many wireless networks with both static and mobile nodes since it provides a position knowledge which can be further exploited during the application lifetime. The thesis presents a novel method for distance estimation based on received signal strength measurement. The method respects both the application accuracy requirements and dynamic ambient radio conditions while performing with minimal energy costs. Before the design of the novel method an experimental analysis of signal propagation for localization and energy consumption was performed. Based on the results of the analysis the novel Adaptive Energy-aware Distance Estimation method was proposed and subsequently evaluated in both simulator and experimental testbed under real conditions.
|
|
|
Vícevodičový model komunikace po venkovním elektrickém vedení
Franek, Lešek ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Fiedler, Petr (vedoucí práce)
PLC, tedy komunikace po elektrickém vedení, není žádnou novinkou. Je známa již řadu let. Nikdy se ovšem nedokázala prosadit v masovém měřítku. Existovaly pouze ojedinělé aplikace, jako například v Československu používané HDO. V současné době zažívá renesanci díky nástupu inteligentních sítí (Smart Grid). PLC komunikace sice nabízí poměrně nízké přenosové rychlosti a relativně nespolehlivý přenos, ale tyto nevýhody kompenzuje velmi nízkými náklady na vybudování komunikační infrastruktury a nabídkou funkcionalit specifických pro použití v inteligentních sítích. Je však otázkou, zda deklarované parametry budou splněny v reálném světě. Touto problematikou se zabývá disertační práce.
|
|
|
DoS a DDoS útoky na SIP protokol
Staněk, Jan ; Peterka, Jiří (vedoucí práce) ; Vozňák, Miroslav (oponent)
Cílem této diplomové práce je seznámit se s protokolem SIP a s problematikou možných útoků na tento protokol, zejména se zaměřením na útoky typu DoS a DDoS. Práce se soustředí na podrobnou klasifikaci útoků, možnosti a způsoby generování těchto útoků a metodiky obrany proti nim. Velký důraz je kladen zejména na útoky záplavového typu (floods), neboť jejich generování je velmi snadné a zařízení, která jsou typickou součástí SIP architektury, jsou velmi náchylná vůči těmto útokům. Součástí práce jsou také pilotní implementace některých zásadních myšlenek týka- jících se jak generování útoků, tak obrany proti nim a jejich praktické testování v simulovaném SIP prostředí. 1
|
|
|
Reputace zdrojů škodlivého provozu
Bartoš, Václav ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Při zajišťování bezpečnosti počítačových sítí je mimo jiné nezbytné získávat a zpracovávat informace o existujících hrozbách, ať už odvozené z hlášení vlastních detekčních nástrojů či pocházející od třetích stran. Mezi takové informace patří i seznamy síťových entit (IP adres, doménových jmen, URL apod.), které byly identifikovány jako škodlivé. V mnoha případech však prostá binární informace, zda je daná entita škodlivá či nikoliv, nestačí. Je vhodné mít ke každé entitě i další data popisující jí prováděné škodlivé aktivity a také shrnující skóre, které její reputaci vyjádří číselně. To umožní jednak rychlé zhodnocení míry hrozby, kterou určitá entita představuje, a zároveň umožní entity porovnávat a řadit. Tato práce se zabývá návrhem právě takového reputačního skóre. Navržené skóre, nazvané Future Maliciousness Probability (FMP skóre), je hodnota mezi 0 a 1 přiřazená každé podezřelé síťové entitě a vyjadřující pravděpodobnost, že bude daná entita v nejbližší době (znovu) provádět určitou škodlivou činnost. Výpočet tohoto skóre je tedy založen na předpovědi budoucích útoků. Tato předpověď vychází z historie přijatých hlášení o bezpečnostních událostech a z dalších relevantních dat týkajících se dané entity a je založena na pokročilých metodách strojového učení. Metoda výpočtu skóre je v práci nejprve popsána obecně, pro libovolný typ entity a vstupní data, a poté je přizpůsobena pro konkrétní případ - hodnocení IPv4 adres na základě hlášení ze systému pro sdílení bezpečnostních událostí a doplňujících dat z reputační databáze. Tato varianta pak byla vyhodnocena na reálných datech. Kvůli potřebě získat dostatečně velkou a kvalitní datovou sadu pro toto vyhodnocení se část práce věnuje i oblasti detekce bezpečnostních událostí, konkrétně vývoji frameworku pro analýzu dat o síťových tocích NEMEA a návrhu několika nových detekčních metod. Dále je popsán návrh a implementace otevřené reputační databáze NERD, která slouží k udržování profilů nahlášených IP adres. Data z těchto systémů pak byla využita jak pro vyhodnocení přesnosti predikce, tak pro vyhodnocení vybraných případů použití výsledného FMP skóre.
|
|
|
Modelling of mmWave Propagation Channel for Off-body Communication Scenarios
Zeman, Kryštof ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Gaydamaka, Yulia (oponent) ; Hošek, Jiří (vedoucí práce)
This thesis addresses the \uv{Modeling of mmWave Propagation Channel for Off-body Communication Scenarios}. Despite the advancements in the body area wireless networks, the 5G systems are still struggling with not enough bandwidth and large latency due to inefficient utilization of radio spectrum. This issue calls for immediate action and therefore the main aim of this Ph.D. thesis is to propose a novel mmWave off-body channel, which will enable its users to more effectively simulate the signal propagation. The proposed model is further optimized and verified against state-of-the-art measurements from the literature. Finally, the developed model is implemented into the NS-3 simulator and utilized for plethora of simulation scenarios. The main output of this thesis is the verified developed model as well as the implementation inside the NS-3 simulator, which enables a wide society to use it.
|
host ::
RSS.