Quarantine-mode based live patching for zero downtime safety-critical systems
Year: 2019
Type: dissertation
Abstract: En esta tesis se presenta una arquitectura y diseno de software, llamado Cetratus, que permite las actualizaciones en caliente en sistemas criticos, donde se efectuan actualizaciones dinamicas de los componentes de la aplicacion. La caracteristica principal es la ejecucion y monitorizacion en modo cuarentena, donde la nueva version del software es ejecutada y monitorizada hasta que se compruebe la confiabilidad de esta nueva version. Esta caracteristica tambien ofrece proteccion contra posibles fallos de software y actualizacion, asi como la propagacion de esos fallos a traves del sistema. Para este proposito, se emplean tecnicas de particionamiento. Aunque la actualizacion del software es iniciada por el usuario Updater, se necesita la ratificacion del auditor para poder proceder y realizar la actualizacion dinamica. Estos usuarios son autenticados y registrados antes de continuar con la actualizacion. Tambien se verifica la autenticidad e integridad del parche dinamico. Cetratus esta alineado con las normativas de seguridad funcional y de ciber-seguridad industriales respecto a las actualizaciones de software.Se proporcionan dos casos de estudio. Por una parte, en el caso de uso de energia inteligente, se analiza una aplicacion de gestion de energia electrica, compuesta por un sistema de gestion de energia (BEMS por sus siglas en ingles) y un servicio de optimizacion de energia en la nube (BEOS por sus siglas en ingles). El BEMS monitoriza y controla las instalaciones de energia electrica en un edificio residencial. Toda la informacion relacionada con la generacion, consumo y ahorro es enviada al BEOS, que estima y optimiza el consumo general del edificio para reducir los costes y aumentar la eficiencia energetica. En este caso de estudio se incorpora una nueva capa de ciberseguridad para aumentar la ciber-seguridad y privacidad de los datos de los clientes. Especificamente, se utiliza la criptografia homomorfica. Despues de la actualizacion, todos los datos son enviados encriptados al BEOS.Por otro lado, se presenta un caso de estudio ferroviario. En este ejemplo se actualiza el componente Euroradio, que es la que habilita las comunicaciones entre el tren y el equipamiento instalado en las vias en el sistema de gestion de trafico ferroviario en Europa (ERTMS por sus siglas en ingles). En el ejemplo se actualiza el algoritmo utilizado para el codigo de autenticacion del mensaje (MAC por sus siglas en ingles) basado en el algoritmo de encriptacion AES, debido a los fallos de seguridad del algoritmo actual.
Author: Imanol Mugarza Inchausti
Language: English
Subfield: Computer Networks and Communications
Field: Computer Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W3023937626