Shielding Performance Monitor Counters: A double edged weapon for safety and security

Recent years have witnessed the growth of the adoption of Cyber-Physical Systems (CPSs) in many sectors such as automotive, aerospace, civil infrastructures and healthcare. Several CPS applications include critical scenarios, where a failure of the system can lead to catastrophic consequences. Therefore, anomalies due to failure or malicious attacks must be timely detected. This paper focuses on two relevant aspects of the design of a CPS: safety and security. In particular, it studies how performance monitor counters (PMCs) available in modern microprocessors can be from the one hand a valuable tool to enhance the safety of a system and, on the other hand, a security backdoor. Starting from the example of a PMC based safety mechanism, the paper shows the implementation of a possible attack and eventually proposes a strategy to mitigate the effectiveness of the attack while preserving the safeness of the system

Оптимізація параметрів функціонування системи керування ІТ-інфраструктурою датацентру

The information-extreme algorithm was developed of machine learning of the management system of a data center for predicting violations of the SLA terms. The scheme of binary encoding of features is considered, where the code of features is determined by the results of control of belonging of its value to the appropriate field of tolerances of each class of recognition. According to the data of tracing the work of virtual machines of a data center, we formed learning samples and synthesized decisive rules, optimal in information sense. The increase in reliability of decisive rules by 8 % is demonstrated, as compared to results of learning by the well-known scheme, where the control tolerances on the attributes' values are defined only for one single base class.We proposed to use extreme serial statistics in the form of normalized statistics of the numbers of the attributes' values entering their fields of control tolerances for determining the moments of retraining a management system that allows adapting to the change in patterns of consumption of resources of a data center.The efficiency of additive-multiplicative and entropy convolutions of the partial criteria of quality of functioning of a data center was examined to form the fitness function of swarm algorithm of optimization of the plan to deploy virtual machines of a data center. It is proved by the results of physical modeling that the additive–multiplicative convolution is more efficient on the stage of growth in the load of a data center, while the entropic convolution has highee efficiency during reduction in the load of a data center. In both cases, the decrease in operating expenses of a data center is observed in comparison to the known MBFD algorithm (Modified Best Fit Decreasing). Разработан алгоритм обучения системы управления датацентров с использованием системы допусков на значения признаков для каждого из классов расспознавания. Это позволяет применить нормированные статистики количества попаданий признаков в поля допусков для определения момента переобучения системы и повысить достоверность решений. Исследована эффективность использования аддитивно-мультипликативной и энтропийной сверток частных критериев качества функционирования датацентраРозроблено алгоритм навчання системи керування датацентром з використанням системи допусків на значення ознак для кожного з класів розпізнавання. Це дозволяє застосувати нормовані статистики кількості потраплянь ознак у поля допусків для визначення моменту перенавчання системи та підвищити достовірність рішень. Досліджено ефективність використання адитивно-мультиплікативної та ентропійної згорток частинних критеріїв якості функціонування датацентр

Performance monitor counters: Interplay between safety and security in complex cyber-physical systems

Recent years have witnessed the growth of the adoption of cyber-physical systems (CPSs) in many sectors, such as automotive, aerospace, civil infrastructures, and healthcare. Several CPS applications include critical scenarios, where a failure of the system can lead to catastrophic consequences. Therefore, anomalies due to failures or malicious attacks must be detected timely. This paper focuses on two relevant aspects of the design of a CPS: 1) safety and 2) security. It analyzes in a specific scenario how the performance monitor counters (PMCs) available in several commercial microprocessors can be from the one hand a valuable tool to enhance the safety of a system and, on the other hand, a security backdoor. Starting from the example of a PMC-based safety mechanism, this paper shows the implementation of a possible attack and eventually proposes a strategy to mitigate the effectiveness of the attack while preserving the safety of the system

Методи та математичні моделі сучасних інформаційно-комунікаційних технологій

Мета роботи – розроблення методів, моделей та інформаційних технологій підвищення функціональної ефективності систем підтримки прийняття рішень в освіті та промисловості. Предмет дослідження – методи, моделі та інформаційні технології прийняття рішень в освіті та промисловості, оцінка функціональної ефективності інтелектуальних систем аналізу даних, методи захисту інформації в інфокомунікаційних системах, інформаційно-аналітичні системи в освіті