Ouroboros Genesis: Composable Proof-of-Stake Blockchains with Dynamic Availability

Proof-of-stake-based (in short, PoS-based) blockchains aim to overcome scalability, effi- ciency, and composability limitations of the proof-of-work paradigm, which underlies the security of several mainstream cryptocurrencies including Bitcoin. Our work puts forth the first (global universally) composable (GUC) treatment of PoS-based blockchains in a setting that captures—for the first time in GUC—arbitrary numbers of parties that may not be fully operational, e.g., due to network problems, reboots, or updates of their OS that affect all or just some of their local resources including their network interface and clock. This setting, which we refer to as dynamic availability, naturally captures decentralized environments within which real-world deployed blockchain protocols are assumed to operate. We observe that none of the existing PoS-based blockchain protocols can realize the ledger functionality under dynamic availability in the same way that bitcoin does (using only the information available in the genesis block). To address this we propose a new PoS-based protocol, “Ouroboros Genesis”, that adapts one of the latest cryptographically-secure PoS-based blockchain protocols with a novel chain selection rule. The rule enables new or offline parties to safely (re-)join and bootstrap their blockchain from the genesis block without any trusted advice—such as checkpoints—or assumptions regarding past availability. We say that such a blockchain protocol can “bootstrap from genesis.” We prove the GUC security of Ouroboros Genesis against a fully adaptive adversary controlling less than half of the total stake. Our model allows adversarial scheduling of messages in a network with delays and captures the dynamic availability of participants in the worst case. Importantly, our protocol is effectively independent of both the maximum network delay and the minimum level of availability— both of which are run-time parameters. Proving the security of our construction against an adaptive adversary requires a novel martingale technique that may be of independent interest in the analysis of blockchain protocols

Sistema de medida de respuesta en frecuencia de circuitos analógicos

PósterEste trabajo presenta el diseño y pruebas preliminares de un sistema de medida orientado a la caracterización de circuitos integrados analógicos. El objetivo del sistema es la automatización de la medida de la respuesta en frecuencia (amplitud y fase) de circuitos analógicos como amplificadores y filtros. El sistema está basado en un bus IEEE 488, siendo el dispositivo a medir excitado con una señal sinusoidal de frecuencia variable por un generador de señales programable y adquiriéndose parejas entrada - salida por medio de un osciloscopio digital. A los efectos de permitir la medida precisa de la alta ganancia en bucle abierto de un amplificador operacional, el sistema incluye también circuitos auxiliares que permiten la medida de éste parámetro con el amplificador operando en bucle cerrado y amplifican la señal de entrada a medir cuya amplitud es del orden de los microvolts. El resultado final se obtiene a partir del procesamiento de múltiples parejas entrada - salida medidas para cada frecuencia con algoritmos orientados a eliminar el ruido incorporado en la medida. El sistema desarrollado ofrece una alternativa de bajo costo, basada en instrumentos de propósito general, para la caracterización de circuitos analógicos. Este sistema forma parte de la cadena de medida empleada para la caracterización de los circuitos integrados analógicos desarrollados por el Grupo de Microelectrónica del Instituto de Ingeniería Eléctrica

Secure Computation Without Authentication

Research on secure multiparty computation has mainly concentrated on the case where the parties can authenticate each other and the communication between them. This work addresses the question of what security can be guaranteed when authentication is not available. We consider a completely unauthenticated setting, where {\em all} messages sent by the parties may be tampered with and modified by the adversary without the uncorrupted parties being able to detect this fact. In this model, it is not possible to achieve the same level of security as in the authenticated-channel setting. Nevertheless, we show that meaningful security guarantees {\em can} be provided: Essentially, all the adversary can do is to partition the network into disjoint sets, where in each set the computation is secure in of itself, and also {\em independent} of the computation in the other sets. In this setting we provide, for the first time, non-trivial security guarantees in a model with {\em no setup assumptions whatsoever.} We also obtain similar results while guaranteeing universal composability, in some variants of the common reference string model. Finally, our protocols can be used to provide conceptually simple and unified solutions to a number of problems that were studied separately in the past, including password-based authenticated key exchange and non-malleable commitments. As an application of our results, we study the question of constructing secure protocols in partially-authenticated networks, where some of the links are authenticated and some are not (as is the case in most networks today)

Implementation of adaptive logic networks on an FPGA board

This work is part of a project that studies the implementation of neural network algorithms in reconfigurable hardware as a way to obtain a high performance neural processor. The results for Adaptive Logic Network (ALN) type binary networks with and without learning in hardware are presented. The designs were made on a hardware platform consisting of a PC compatible as the host computer and an ALTERA RIPP10 reconfigurable board with nine FLEX8K FPGAs and 512KB RAM. The different designs were run on the same hardware platform, taking advantage of its configurability. A software tool was developed to automatically convert the ALN network description resulting from the training process with the ATREE 2.7 for Windows software package into a hardware description file. This approach enables the easy generation of the hardware necessary to evaluate the very large combinatorial functions that results in an ALN. In an on-board learning version, an ALN basic node was designed optimizing it in the amount of cells per node used. Several nodes connected in a binary tree structure for each output bit, together with a control block, form the ALN network. The total amount of logic available on-board in the used platform limits the maximum size of the networks from a small to medium range. The performance was studied in pattern recognition applications. The results are compared with the software simulation of ALN networks

Aplicación de elastografía por retorno temporal a la evaluación de textura en quesos

El objetivo de este trabajo fue estudiar la aplicación de la técnica acústica Elastografía por Retorno Temporal (TRE) a la evaluación de la textura de distintos tipos de queso. Se evaluaron ocho muestras comerciales de diferente textura mediante las técnicas de TRE y Análisis de Perfi l de Textura (TPA). Ambas metodologías permitieron detectar diferencias en la textura de las muestras, aportando resultados concordantes. De acuerdo a la regresión de mínimos cuadrados parciales realizada (PLS), el ancho de focalización obtenido por TRE se correlacionó positivamente (R2=0.89) con los parámetros dureza y rigidez del TPA. Esto indica que la técnica de TRE sería un método adecuado para evaluar la textura de los quesos de forma no destructiva. Abstract The aim of this work was to study the application of the acoustic technique Time Reversal Elastography (TRE) for texture evaluation of different types of cheese. Eight commercial cheese samples were evaluated using TRE and Texture Profi le Analysis (TPA). Both methodologies were able to identify differences in the texture of the evaluated cheese samples, providing similar results. According to the partial least squares regression performed, the focalization width determined by TRE was positively correlated (R2=0.89) to hardness and stiffness. This indicates that TRE could be considered as an adequate method for the non destructive evaluation of cheese texture

NeuroFPGA : Implementando redes neuronales artificiales en dispositivos lógicos programables

Se presenta una implementación FPGA de una red neuronal del tipo perceptrón multicapa. El sistema está parametrizado tanto en aspectos relacionados con la red neuronal (e.g.: cantidad de capas y cantidad de neuronas en cada capa) como en aspectos de implementación (e.g.: ancho de palabra, factores de pre-escalado y cantidad de multiplicadores disponibles). Esto permite utilizar el diseño para la realización de diferentes redes, o ensayar diferentes compromisos área-velocidad simplemente recompilando el diseño. Se utilizó aritmética de punto fijo con pre-escalado configurable para cada capa. El sistema fue testeado sobre una placa ARC-PC! de Altera'". Se implementaron varios ejemplos de diferentes dominios de aplicación, mostrando la flexibilidad y facilidad de uso del circuito obtenido. Se obtuvo una aceleración apreciable del algoritmo en comparación con una solución "solo software" basada en el toolbox de Matlab para redes neuronales, incluso apesar de que la placa utilizada es bastante antigua

Modelado de un secador industrial de arroz

Con el propósito de obtener un producto más uniforme y de mejor calidad, la empresa uruguaya SAMAN que procesa arroz, ha aumentado su grado de automatización en el secado del grano. Con el objetivo de mejorar las características del control que está instalado, se realizarán nuevos algoritmos de control. Para lograr este objetivo, se desarrolló un modelo fenomenológico para el secado de granos, en secadores continuos de lecho móvil y flujo cruzado, basado en fenómenos convectivos y difusivos, que simula el comportamiento dinámico del secador. Partiendo de las ecuaciones diferenciales de balance y transferencia de calor y materia, se construyó un rnodelo numérico aproximado. Luego el modelo numérico se optimizó con los datos experimentales de la zafra anterior. Se realizól a estimación de errores de medición y finalmente se contrastó los valores simulados con otra serie de datos experimentales. La desviación estándar del modelo está comprendida entre 0.42 y 0.90, en los distintos cuerpos, expresada como porcentaje de humedad en base seca en los distintos cuerpos del secador

Procesamiento de señales para el estudio de la variabilidad de la frecuencia cardiaca

Los intervalos entre los latidos de un corazón normal, muestran sutiles diferencias de duración que se traducen en cambios del ritmo cardíaco. Los métodos informáticos han facilitado la medición y almacenamiento de dichos intervalos, impulsando el estudio de su variabilidad en el tiempo, lo que se conoce con el nombre de Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (VFC).Este tipo de estudios se ha convertido en una herramienta muy útil para la investigación y el diagnóstico clínico (Akselrod 1981), (Pagani 1986), (Malik 1995), (Task Force of the ESC and the NASPE 1996), (Malik 1999).La VFC disminuye fisiológicamente con la edad (Tsuji 1996a), (Migliaro 2001). También disminuye en situaciones patológicas, entre las patologías que más afectan la VFC están: la diabetes (Pagani 1988), (Malpas 1990), la insuficiencia cardíaca (Guzzetti 2001) y la enfermedad coronaria (Kleiger 1987). La VFC ha demostrado ser un buen predictor de morbimortalidad (Tsuji 1996b), en particular en pacientes que han sufrido infarto de miocardio (Bigger 1992), (Singh 1996). Recientemente nuestro grupo ha demostrado capacidad predictiva de la VFC en la Disfunción Orgánica Múltiple de pacientes críticos (Pontet 2003)

Automatización de ensayos de lámparas de descarga de gas

Se describe un sistema de automatización de ensayos de lámparas de descarga de gas. Este sistema comprende los ensayos de medida de características eléctricas, cebado y establecimiento de régimen de lámparas de descarga de gas de vapor de mercurio y sodio. Para ello se diseñó y construyó un sistema de administración y control basado en un computador personal, el cual integra una serie de instrumentos de precisión mediante una red de comunicación IEEE488 y un controlador de magnitudes eléctricas diseñado para satisfacer los requerimientos eléctricos especificados en las normas. La administración del ensayo es realizada por una aplicación software desarrollada sobre Windows 95, la cual almacena los resultados de los ensayos en una base de datos y produce reportes de los mismos

Aplicación de elastografía por retorno temporal a la evaluación de textura en quesos

El objetivo de este trabajo fue estudiar la aplicación de la técnica acústica Elastografía por Retorno Temporal (TRE) a la evaluación de la textura de distintos tipos de queso. Se evaluaron ocho muestras comerciales de diferente textura mediante las técnicas de TRE y Análisis de Per l de Textura (TPA). Ambas metodologías permitieron detectar diferencias en la textura de las muestras, aportando resultados concordantes. De acuerdo a la regresión de mínimos cuadrados parciales realizada (PLS), el ancho de focalización obtenido por TRE se correlacionó positivamente (R2=0.89) con los parámetros dureza y rigidez del TPA. Esto indica que la técnica de TRE sería un método adecuado para evaluar la textura de los quesos de forma no destructiva. Palabras clave: Técnicas acústicas, parámetros elásticos, evaluación no destructiva.The aim of this work was to study the application of the acoustic technique Time Reversal Elastography (TRE) for texture evaluation of different types of cheese. Eight commercial cheese samples were evaluated using TRE and Texture Pro le Analysis (TPA). Both methodologies were able to identify differences in the texture of the evaluated cheese samples, providing similar results. According to the partial least squares regression performed, the focalization width determined by TRE was positively correlated (R2=0.89) to hardness and stiffness. This indicates that TRE could be considered as an adequate method for the non destructive evaluation of cheese texture