Flooding attacks to internet threat monitors (ITM): Modeling and counter measures using botnet and honeypots

The Internet Threat Monitoring (ITM),is a globally scoped Internet monitoring system whose goal is to measure, detect, characterize, and track threats such as distribute denial of service(DDoS) attacks and worms. To block the monitoring system in the internet the attackers are targeted the ITM system. In this paper we address flooding attack against ITM system in which the attacker attempt to exhaust the network and ITM's resources, such as network bandwidth, computing power, or operating system data structures by sending the malicious traffic. We propose an information-theoretic frame work that models the flooding attacks using Botnet on ITM. Based on this model we generalize the flooding attacks and propose an effective attack detection using Honeypots

Exploiting the power of multiplicity: a holistic survey of network-layer multipath

The Internet is inherently a multipath network: For an underlying network with only a single path, connecting various nodes would have been debilitatingly fragile. Unfortunately, traditional Internet technologies have been designed around the restrictive assumption of a single working path between a source and a destination. The lack of native multipath support constrains network performance even as the underlying network is richly connected and has redundant multiple paths. Computer networks can exploit the power of multiplicity, through which a diverse collection of paths is resource pooled as a single resource, to unlock the inherent redundancy of the Internet. This opens up a new vista of opportunities, promising increased throughput (through concurrent usage of multiple paths) and increased reliability and fault tolerance (through the use of multiple paths in backup/redundant arrangements). There are many emerging trends in networking that signify that the Internet's future will be multipath, including the use of multipath technology in data center computing; the ready availability of multiple heterogeneous radio interfaces in wireless (such as Wi-Fi and cellular) in wireless devices; ubiquity of mobile devices that are multihomed with heterogeneous access networks; and the development and standardization of multipath transport protocols such as multipath TCP. The aim of this paper is to provide a comprehensive survey of the literature on network-layer multipath solutions. We will present a detailed investigation of two important design issues, namely, the control plane problem of how to compute and select the routes and the data plane problem of how to split the flow on the computed paths. The main contribution of this paper is a systematic articulation of the main design issues in network-layer multipath routing along with a broad-ranging survey of the vast literature on network-layer multipathing. We also highlight open issues and identify directions for future work

Microbiological and clinical effects of probiotics and antibiotics on nonsurgical treatment of chronic periodontitis: a randomized placebo- controlled trial with 9-month follow-up

ABSTRACT Objective: The aim of this double-blind, placebo-controlled and parallel- arm randomized clinical trial was to evaluate the effects of Lactobacillus rhamnosus SP1-containing probiotic sachet and azithromycin tablets as an adjunct to nonsurgical therapy in clinical parameters and in presence and levels of Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Material and Methods: Forty-seven systemically healthy volunteers with chronic periodontitis were recruited and monitored clinically and microbiologically at baseline for 3, 6 and 9 months after therapy. Subgingival plaque samples were collected from four periodontal sites with clinical attachment level ≥1 mm, probing pocket depth ≥4 mm and bleeding on probing, one site in each quadrant. Samples were cultivated and processed using the PCR technique. Patients received nonsurgical therapy including scaling and root planing (SRP) and were randomly assigned to a probiotic (n=16), antibiotic (n = 16) or placebo (n = 15) group. L. rhamnosus SP1 was taken once a day for 3 months. Azithromycin 500mg was taken once a day for 5 days. Results: All groups showed improvements in clinical and microbiological parameters at all time points evaluated. Probiotic and antibiotic groups showed greater reductions in cultivable microbiota compared with baseline. The placebo group showed greater reduction in number of subjects with P. gingivalis compared with baseline. However, there were no significant differences between groups. Conclusions: The adjunctive use of L. rhamnosus SP1 sachets and azithromycin during initial therapy resulted in similar clinical and microbiological improvements compared with the placebo group

An Assessment of PIER Electric Grid Research 2003-2014 White Paper

This white paper describes the circumstances in California around the turn of the 21st century that led the California Energy Commission (CEC) to direct additional Public Interest Energy Research funds to address critical electric grid issues, especially those arising from integrating high penetrations of variable renewable generation with the electric grid. It contains an assessment of the beneficial science and technology advances of the resultant portfolio of electric grid research projects administered under the direction of the CEC by a competitively selected contractor, the University of California’s California Institute for Energy and the Environment, from 2003-2014

Power System Stability Assessment and Enhancement using Computational Intelligence

The main objective of the dissertation is to develop a fast and robust tool for assessment of power system stability and design a framework for enhancing system stability. The proposed framework is - based on the investigation of the dynamic behavior of the system - a market based rescheduling strategy that increases the stability margin. The dissertation specifically puts emphasis on the following approached: Power System Stability Evaluation: System stability is investigated by simulating a set of critical contingencies to determine whether the disturbances will result in any unsafe operating conditions and extract the necessary information to classify system states. The classification is based on the computation of the critical fault clearing time (CCT) for transient stability assessment (TSA) and the minimum damping of oscillation (MDO) for power system oscillatory stability assessment (OSA). The customary method of power system transient stability analysis including time-domain simulation (TDS) is used to compute the CCT at each critical contingency and Prony analysis as an efficient identification technique to estimate the mode parameters from the actual time response. The use of Prony analysis is to account for the effects of the change in location of the small disturbances as well as the increase in system nonlinearity on oscillating modes. Fast Power System Stability Assessment Tool: An artificial neural network (ANN) is designed to serve as accurate and fast tool for dynamic stability assessment (DSA). Fast response of ANN allows system operators to take suitable control actions to enhance the system stability and to forestall any possible impending breakup of the system. Two offline trained ANN are designed to map the dynamic behavior by relating the selected input features and the calculated CCT (as indicator for transient stability) and MDO (as indicator for oscillatory stability). Input features of ANN are selected to characterize the following: Changes in system topology and power distributions due to outage of major equipment such as transmission line, generation unit or large load Change in fault location and the severity of the fault Variation in loading levels and load allocation among market participants The features are generated for a wide range of loading at each expected system topology. Initial feature sets are pre-selected by engineering judgment based on experience in power system operation. In order to improve the accuracy of ANN to map the power system dynamic behavior, final selection is performed in the following three steps. In the first step, the generators terminal voltage drops immediately after fault are selected features to characterize the severity of the contingency with respect to the generators and to detect the fault location. In the second step, new features based on the inertia constant and the generated power in each area are calculated to characterize the changes in system topology and power flow pattern during normal and abnormal operation. In the third step, a systematic clustering feature selection technique is used to select the most important features that characterize the load levels and the power flow through lines from the mathematical viewpoint. The results prove the suitability of ANN in DSA with a reasonable degree of accuracy. Dynamic Stability Enhancement: To achieve online dynamic stability enhancement an online market based rescheduling strategy is proposed in the deregulated power systems. In case of power system operation by a centralized pool in vertically integrated electric utilities, generation rescheduling based sensitivity analysis is proposed. In the proposed market for deregulated power systems, the transactions among suppliers and consumers participating in the market are reallocated based on optional power bids to enhance system stability in case the available control actions are insufficient to enhance system stability. All participants are allowed to submit voluntary power bids to increase or decrease their scheduled level with equal chance. These bids represent the offered power quantity and the corresponding price. The goal of the framework is to enhance system stability with minimum additional and opportunity costs arising from the rescheduling. In case of vertically integrated electric utility, generation rescheduling based sensitivity analysis is used to enhance the system stability. The sensitivity analysis is based on the generators response following the most probable contingency. The generators are split into critical machines with positive sensitivity and non-critical machines with negative sensitivity. The change of the generation level among critical and non-critical machines provides the trajectories for stabilization procedure. The re-allocation of power among generators in each group is calculated based on the generator capacities and inertia constant, which simplifies the optimization procedure and speeds up the iterative to find a feasible solution. The objective is to minimize the increase in the cost due to rescheduling process. Particle swarm optimization is used as an optimization tool to search for the optimal solution to enhance the system stability with a minimum cost. The handling of all system constraints including stability constraints is achieved using a self-adaptive penalty function. Comparison strategy for selecting the best individuals during the optimization process is proposed where the feasible solutions are ever preferable during selection of local and global best particles.Die Schwerpunkte der Dissertation liegen in der Entwicklung eines schnellen und robusten Echtzeit-Bewertungsinstruments für Stabilitätsuntersuchungen in elektrischen Energienetzen und in dem Entwurf von Rahmenbedingungen zur Verbesserung der Systemstabilität. Basierend auf Untersuchungen bezüglich des dynamischen Verhaltens von elektrischen Energienetzen ist das Ziel der vorgeschlagenen Rahmenbedingungen, eine Planungsstrategie zu entwickeln, die marktwirtschaftlich ausgerichtet ist, um so die Stabilitätsgrenze zu verbessern und die erforderliche Systemsicherheit zu gewährleisten. Die dynamische Stabilität von elektrischen Energienetzen wurde bezogen auf die transiente und oszillatorische Stabilität untersucht, welche zur Beurteilung des dynamischen Verhaltens des Systems während Netzstörungen genutzt wird. Das Ziel der Dissertation ist die folgenden Aspekte zu untersuchen: Evaluierung der Dynamischen Stabilität: Die dynamische Stabilität ist durch die Simulation von kritischen Netzereignissen untersucht worden. Ziel war es, Störungen zu ermitteln, die zu kritischen oder gar unsicheren Betriebszuständen führen, und wichtige Beurteilungsparameter über den Zustand des Netzes auszuwählen. Die Beurteilungsparameter über den Zustand des elektrischen Energienetzes sind unter Verwendung der kritischen Fehlerklärungszeit als Indikator für die transiente Stabilität und der minimalen Dämpfung von Oszillationen als Indikator für die ozillatorische Stabilität ermittelt worden. Die übliche Methode bei einer transienten Stabilitätsanalyse in elektrischen Energienetzen basiert auf Simulationen im Zeitbereich und wird unter der Verwendung von vordefinierten netzkritischen Ereignissen genutzt, um die kritische Fehlerklärungszeit präzise zu berechnen. Die Prony-Analyse als eine effiziente Identifizierungstechnik wird zur Schätzung der Zustandsparameter auf eine einer Störung folgenden Zeitantwort verwendet. Der Gebrauch der Prony-Analyse erfasst die Veränderungen im Fehlerort von kleinen Störungen und einen Anstieg von Systemnichtlinearitäten im oszillatorischen Modus. Die mit Hilfe der Modalanalyse berechneten Parameter für den oszillatorischen Modus werden als Referenzsignale während des Abstimmens der Parameter der Prony-Analyse verwendet. Ziel ist die Verbesserung der Identifizierung des Systemmodus. Schnelles Bewertungswerkzeug für die dynamische Stabilität: Ein präzises und schnelles Werkzeug für die Bewertung von dynamischer Stabilität wurde mit Hilfe von künstlichen, neuronalen Netzen entwickelt. Die schnelle Antwort eines künstlichen, neuronalen Netzes ermöglicht es dem Netzbetreiber, geeignete fehlerbehebende Schalthandlungen während kritischer Netzereignisse durchzuführen. So kann die Stabilität des elektrischen Netzes gewährleistet und bevorstehende Netzausfälle verhindert werden. Zwei offline trainierte künstliche neuronale Netze sind entwickelt worden, um a) das dynamische Verhalten unter Verwendung ausgewählter Eingangseigenschaften und b) die berechnete kritische Fehlerklärungszeit als Indikator für die transiente Stabilität und die minimale Dämpfung der Oszillationen als Indikator für ozillatorische Stabilität abzubilden. Künstliche, neuronale Netze bieten vielversprechende Lösungen für schnelle Berechnungen bei online Anwendungen. Als Folge kann die hohe Anzahl an Berechnungen, die zur Untersuchung aller zu erwartenden kritischen Netzereignissen in elektrischen Energienetzen benötigt werden, schnell durchgeführt werden. Dies ermöglicht eine Bewertung der Systemzustände des elektrischen Netzes und eine Initiierung der zu erwartenden Schalthandlungen, um so die Systemstabilität zu verbessern. Für eine genaue Bewertung der dynamischen Stabilität sollten die Eingangseigenschaften für das künstliche, neuronale Netz sorgfältig ausgewählt werden. In dieser Arbeit sind die Eingangseigenschaften aus den gesamten Systemdaten ausgewählt worden, um die folgenden Eigenschaften kennzuzeichnen: i. Veränderungen in der Systemtopologie und des Lastflusses durch Ausfälle oder planmäßige Wartungen von Hauptkomponenten des Systems, wie zum Beispiel Übertragungsleitungen, Erzeugereinheiten oder großen Lasten ii. Veränderungen des Fehlerortes und des Einflusses des Fehlers auf die elektrischen Komponenten iii. Laständerungen und Lastaufteilung zwischen Netzversorgern Die Eingangseigenschaften wurden für viele, unterschiedliche Lastszenarien in Verbindung mit den zu erwartenden Netztopologien erzeugt. Die Anfangsbedingungen sind auf Grund von Erfahrungen mit dem Betrieb von elektrischen Energienetzen und bedingt durch das zu schätzende Ziel vorausgewählt. Die endgültige Auswahl der Eingangseigenschaften ist in drei Schritte unterteilt, um so die Genauigkeit des künstlichen, neuronalen Netzes zu erhöhen, welches die dynamische Stabilität des Energienetzes abbildet. Im ersten Schritt sind die Generatorklemmenspannungseinbrüche direkt nach der Netzstörung die wichtigen ausgewählten Eigenschaften. Hierdurch wird die Schwere des kritischen Netzereignisses aus der Sicht der Erzeugungseinheit gekennzeichnet und die Fehlerstelle lokalisiert. In dem zweiten Schritt werden neue Eingangseigenschaften basierend auf der Massenträgheitskonstante des Systems und der erzeugten Leistung in jedem Gebiet berechnet. So können Veränderungen in der Netztopologie und des Lastflusses unter normalen und gestörten Betriebsbedingungen gekennzeichnet werden. Im dritten Schritt wird eine systematische Cluster-Bildung der Eigenschaften genutzt, um so die wichtigsten Eigenschaften auszuwählen, die Aussagen über die Lastzustände und den Lastfluss über die Leitungen zulassen. Alle ausgewählten Eigenschaften repräsentieren das Eingangsmuster, wobei das Ausgangsmuster der Index der dynamischen Stabilitätsanalyse ist. Die Ergebnisse stellen die Eignung des künstlichen, neuronalen Netzes bei der Bewertung der dynamischen Stabilität dar. Verbesserung der dynamischen Stabilität: Eine online Verbesserung der dynamischen Stabilität kann durch eine vorgeschlagene marktwirtschaftliche Neuplanung des deregulierten Energiesystems und durch eine Neuplanung der Erzeugungseinheiten basierend auf der Empfindlichkeitsanalyse im Falle des Betriebs des Energienetzes durch eine zentrale Einheit erreicht werden. In dem vorgeschlagenen Markt für deregulierte Energiesysteme wird im Falle, dass vorgesehenen Schalthandlungen das Netz nicht in einen stabilen Zustand zurückbringen kann, die Energie zwischen Versorgern und Verbrauchern basierend auf optionalen Leistungsgeboten umgeschichtet. Alle Erzeuger und Verbraucher sind berechtigt an diesem Markt durch freiwillige Leistungsgebote teilzunehmen, um so ihre geplante Menge chancengleich zu erhöhen oder zu verkleinern. Diese Gebote der Marktteilnehmer repräsentieren die angebotene Leistungsmenge und den darauf bezogenen Preis. Teilnehmer, von denen es verlangt ist, Erzeugung oder Verbrauch zu reduzieren, werden für diese Möglichkeit zur Reduzierung bezahlt. So kann der Verlust der Serviceleistung kompensiert werden, während Teilnehmer, deren Leistung erhöht wird, durch den Marktpreis plus zusätzlicher Kosten für zusätzliche Veränderungen entlohnt werden. Das Ziel dieser Rahmenbedingungen ist eine Verbesserung der Systemstabilität kombiniert mit einem Minimum an zusätzlichen Kosten auftretend durch die Neuplanung. Im Falle eines zentralen Energiemarktes wird die Neuplanung der Erzeuger basierend auf der Empfindlichkeitsanalyse durchgeführt, um so eine Verbesserung der Systemstabilität zu erreichen. Die Empfindlichkeitsanalyse bezieht sich auf die Systemantwort des Generators während des belastbarsten kritischen Netzereignisses. Dieses kritische Netzereignis trennt die Erzeugungseinheiten a) in kritische Maschinen, die eine positive Empfindlichkeit besitzen, und b) in nicht-kritische Maschinen mit einer negativen Empfindlichkeit. Die Einteilung in kritische und nicht-kritische Maschinen ermöglicht eine Lösung für die Stabilisierung des Systems. Die Verteilung der verschobenen Leistung zwischen den Generatoren in jeder Gruppe wird unter Verwendung der Generatorleistungen und der Massenträgheitskonstanten berechnet. Dies erleichtert den Optimierungsalgorithmus und beschleunigt das Erhalten einer möglichen Lösung. Das Ziel ist die Minimierung der Erhöhung der Kosten für die absolut erzeugte Leistung auf Grund der Abweichung vom wirtschaftlichen Arbeitspunkt. In dieser Arbeit wird die Particle Swarm Optimierung als Werkzeug verwendet, um damit eine optimale Lösung mit den minimalen Kosten zu erlangen. Dadurch kann eine Verbesserung der dynamischen Stabilität des elektrischen Energienetzes unter Berücksichtigung aller systembedingten Nebenbedingungen erlangt werden. Die Handhabung aller systembedingten Nebenbedingungen inklusive der Nebenbedingungen der dynamischen Stabilität kann durch eine selbstanpassende Straffunktion erreicht werden

An Adaptive Multimedia-Oriented Handoff Scheme for IEEE 802.11 WLANs

Previous studies have shown that the actual handoff schemes employed in the IEEE 802.11 Wireless LANs (WLANs) do not meet the strict delay constraints placed by many multimedia applications like Voice over IP. Both the active and the passive supported scan modes in the standard handoff procedure have important delay that affects the Quality of Service (QoS) required by the real-time communications over 802.11 networks. In addition, the problem is further compounded by the fact that limited coverage areas of Access Points (APs) occupied in 802.11 infrastructure WLANs create frequent handoffs. We propose a new optimized and fast handoff scheme that decrease both handoff latency and occurrence by performing a seamless prevent scan process and an effective next-AP selection. Through simulations and performance evaluation, we show the effectiveness of the new adaptive handoff that reduces the process latency and adds new context-based parameters. The Results illustrate a QoS delay-respect required by applications and an optimized AP-choice that eliminates handoff events that are not beneficial.Comment: 20 pages, 14 figures, 4 table