70 research outputs found

    Diverse intrusion-tolerant database replication

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    Tese de mestrado em Segurança Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012A combinação da replicação de bases de dados com mecanismos de tolerância a falhas bizantinas ainda é um campo de pesquisa recente com projetos a surgirem nestes últimos anos. No entanto, a maioria dos protótipos desenvolvidos ou se focam em problemas muito específicos, ou são baseados em suposições que são muito difíceis de garantir numa situação do mundo real, como por exemplo ter um componente confiável. Nesta tese apresentamos DivDB, um sistema de replicação de bases de dados diverso e tolerante a intrusões. O sistema está desenhado para ser incorporado dentro de um driver JDBC, o qual irá abstrair o utilizador de qualquer complexidade adicional dos mecanismos de tolerância a falhas bizantinas. O DivDB baseia-se na combinação de máquinas de estados replicadas com um algoritmo de processamento de transações, a fim de melhorar o seu desempenho. Para além disso, no DivDB é possível ligar cada réplica a um sistema de gestão de base de dados diferente, proporcionando assim diversidade ao sistema. Propusemos, resolvemos e implementamos três problemas em aberto, existentes na conceção de um sistema de gestão de base de dados replicado: autenticação, processamento de transações e transferência de estado. Estas características torna o DivDB exclusivo, pois é o único sistema que compreende essas três funcionalidades implementadas num sistema de base de dados replicado. A nossa implementação é suficientemente robusta para funcionar de forma segura num simples sistema de processamento de transações online. Para testar isso, utilizou-se o TPC-C, uma ferramenta de benchmarking que simula esse tipo de ambientes.The combination of database replication with Byzantine fault tolerance mechanism is a recent field of research with projects appearing in the last few years. However most of the prototypes produced are either focused on very specific problems or are based on assumptions that are very hard to accomplish in a real world scenario (e.g., trusted component). In this thesis we present DivDB, a Diverse Intrusion-Tolerant Database Replication system. It is designed to be incorporated inside a JDBC driver so that it abstracts the user from any added complexity from Byzantine Fault Tolerance mechanism. DivDB is based in State Machine Replication combined with a transaction handling algorithm in order to enhance its performance. DivDB is also able to have different database systems connected at each replica, enabling to achieve diversity. We proposed, solved and implemented three open problems in the design of a replicated database system: authentication, transaction handling and state-transfer. This makes DivDB unique since it is the only system that comprises all these three features in a single database replication system. Our implementation is robust enough to operate reliably in a simple Online Transaction Processing system. To test that, we used TPC-C, a benchmark tool that simulates that kind of environments

    Stretching the capacity of Hardware Transactional Memory in IBM POWER architectures

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    The hardware transactional memory (HTM) implementations in commercially available processors are significantly hindered by their tight capacity constraints. In practice, this renders current HTMs unsuitable to many real-world workloads of in-memory databases. This paper proposes SI-HTM, which stretches the capacity bounds of the underlying HTM, thus opening HTM to a much broader class of applications. SI-HTM leverages the HTM implementation of the IBM POWER architecture with a software layer to offer a single-version implementation of Snapshot Isolation. When compared to HTM- and software-based concurrency control alternatives, SI-HTM exhibits improved scalability, achieving speedups of up to 300% relatively to HTM on in-memory database benchmarks

    From Resilience-Building to Resilience-Scaling Technologies: Directions -- ReSIST NoE Deliverable D13

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    This document is the second product of workpackage WP2, "Resilience-building and -scaling technologies", in the programme of jointly executed research (JER) of the ReSIST Network of Excellence. The problem that ReSIST addresses is achieving sufficient resilience in the immense systems of ever evolving networks of computers and mobile devices, tightly integrated with human organisations and other technology, that are increasingly becoming a critical part of the information infrastructure of our society. This second deliverable D13 provides a detailed list of research gaps identified by experts from the four working groups related to assessability, evolvability, usability and diversit
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