Das Potential von Peer-to-Peer-Netzen und -Systemen : Architekturen, Robustheit und rechtliche Verortung

Um das Potential von P2P-Netzen und -Systemen für die Entwicklung und den Betrieb zukünftiger verteilter Systeme zu analysieren, erfolgt in der Arbeit zunächst eine umfassende Darlegung des aktuellen Entwicklungsstandes. Daraus leiten sich wesentliche Fragestellungen hinsichtlich Architektur, Robustheit und Telekommunikationsrecht ab. In der Folge werden diese untersucht, indem vorhandene Mechanismen bewertet sowie durch neuartige Verfahren ergänzt werden, um bestehende Defizite auszugleichen

µRAMOS: Online monitoring of respiration activities in 96-Deepwell Microtiter plates

Online monitoring systems for single-use micro bioreactors are powerful tools for the characterization of microbial cultures in bioprocess development. Among these bioreactor platforms, 96-deepwell microtiter plates are well established for process development and clone screening in high-throughput applications. Yet, a suitable non-invasive online monitoring device for 96-deepwell microtiter plates is still missing. For process characterization and a subsequent transfer to larger scales, one essential online parameter is the respiration activity. It is defined by the oxygen transfer rate (OTR), the carbon dioxide transfer rate (CTR), and the respiration quotient (RQ). The RAMOS technology (Respiration Activity MOnitoring System) is one available system for the measurement of respiration activities, yet it is limited to shake flasks. Hence, this study focuses on a transfer of the RAMOS technology to commercially available single-use 96‑deepwell microtiter plates. The novel µRAMOS system provides insights into the respiration activity of microorganisms cultured in 96-deepwell microtiter plates, and thereby, enhances the throughput in early-stage process development. A new miniaturized optical sensor system was developed to allow an accurate and sensitive measurement of the gas composition within each individual well of the microtiter plate. Cultivations of microbial model organisms were conducted to show the application potential for process characterization using the µRAMOS technology. To evaluate the measurement accuracy, parallel experiments in shake flasks and 96-deepwell microtiter plates were performed. Results from both scales are in very good agreement. In conclusion, a non-invasive high-throughput online monitoring device for 96-deepwell microtiter plates was developed, allowing accurate and sensitive measurements of respiration activities. Hence, with the µRAMOS technology monitoring of the respiration activity becomes available in the µL-scale and provides important scale transfer criteria. Thus, the new technology has the potential to accelerate process development for industrial applications

Das Potential von Peer-to-Peer-Netzen und -Systemen : Architekturen, Robustheit und rechtliche Verortung

Um das Potential von P2P-Netzen und -Systemen für die Entwicklung und den Betrieb zukünftiger verteilter Systeme zu analysieren, erfolgt in der Arbeit zunächst eine umfassende Darlegung des aktuellen Entwicklungsstandes. Daraus leiten sich wesentliche Fragestellungen hinsichtlich Architektur, Robustheit und Telekommunikationsrecht ab. In der Folge werden diese untersucht, indem vorhandene Mechanismen bewertet sowie durch neuartige Verfahren ergänzt werden, um bestehende Defizite auszugleichen

Netzwerk- und IT-Sicherheitsmanagement : eine Einführung

Dieses Buch führt den Leser in die beiden Themengebiete Netzwerk- und IT-Sicherheitsmanagement ein. Neben den technischen Aspekten sind dabei die strategischen, planerischen, organisatorischen und steuernden Maßnahmen des Managements von besonderer Bedeutung. Zur Verdeutlichung der Inhalte werden Fallbeispiele angeführt, bei denen insbesondere auf Erfahrungen und Maßnahmen des Rechenzentrums der Universität Karlsruhe (TH) Bezug genommen wird

Defending the Sybil Attack in P2P Networks: Taxonomy, Challenges, and a Proposal for Self-Registration

The robustness of Peer-to-Peer (P2P) networks, in particular of DHT-based overlay networks, suffers significantly when a Sybil attack is performed. We tackle the issue of Sybil attacks from two sides. First, we clarify, analyze, and classify the P2P identifier assignment process. By clearly separating network participants from network nodes, two challenges of P2P networks under a Sybil attack become obvious: i) stability over time, and ii) identity differentiation. Second, as a starting point for a quantitative analysis of time-stability of P2P networks under Sybil attacks and under some assumptions with respect to identity differentiation, we propose an identity registration procedure called self-registration that makes use of the inherent distribution mechanisms of a P2P network

Die vermeintliche Robustheit von Peer-to-Peer-Netzen

Peer-to-Peer- (P2P-) Netze bilden logische bzw. virtuelle Netze auf Basis existierender Netze wie dem Internet. P2P-Netze zeichnen sich insbesondere durch ihre dezentrale Struktur und selbstorganisierende Mechanismen aus, welche im Gegensatz zu Client-Server Architekturen die Last auf alle teilnehmenden Knoten gleichmaeßig verteilen. Durch die dezentrale Struktur in Kombination mit selbstorganisierenden Mechanismen ist es daher moeglich, hoch skalierbare P2P-Netze zu konstruieren. Zudem erhoeht die Verteilung auf viele Knoten die Robustheit des Netzes gegenueber Ausfaellen einzelner Knoten. P2P-Netze sind meist so gestaltet, dass beim Ausfall einzelner Knoten deren Aufgaben von einem anderen wahrgenommen werden. Dennoch sind P2P-Netze nicht per se robust, da neben dem vereinzelten Ausfall von Knoten auch gezielte Attacken moeglich sind. Dieser Beitrag gibt einen Ueberblick ueber Attacken auf P2P-Netze. Außerdem wird die so genannte Sybil Attacke vertieft diskutiert und ihre Auswirkungen auf die Robustheit aufgezeigt. Abschließend wird ein neuer Ansatz praesentiert, um die Wahrscheinlichkeit einer solchen Attacke zu verringern

On the Challenge of Assessing Overlay Topology Adaptation Mechanisms

Our thesis is that a peer-to-peer network's overlay topology should adapt to match the demand graph of the peerto -peer network. In order to assess the effectiveness of various adaptation mechanisms, a comparison with an optimal topology for a given demand graph would be helpful. However, several related optimization/decision problems have been shown to be NP-hard. The contributions of this paper are threefold: i) we briefly survey NP-hardness results related to assessing overlay adaptation strategies, ii) we present a specific optimization problem and metric, and iii) we provide experimental results indicating the potential of optimizing the overlay topology. Finally, in the spirit of a `challenge paper' we state and discuss various open issues