Ασφαλείς Δομές Αρχιτεκτονικού σχεδιασμού μικροϋπηρεσιών για μοντέλα πολλών δεδομένων

Η παρούσα διδακτορική διατριβή ασχολείται με την ανάπτυξη τεχνολογιών συγκέντρωσης, επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων από ροές είτε από μεγάλα αποθετήρια δεδομένων ακολουθώντας το μοντέλο των μικρουπηρεσιών σα δομικό στοιχείο. Βασικό αντικείμενο της διατριβής είναι η παρουσίαση και η ανάλυση του πλαισίου εκείνου που μπορεί να δώσει στον αρχιτέκτονα των ψηφιακών συστημάτων τη δυνατότητα να μετατρέψει είτε να δομήσει το υπό υλοποίηση σύστημα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να ανταπεξέλθει στις προκλήσεις των πολλών δεδομένων. Η είσοδος στην ανάπτυξη εφαρμογών με τις αρχές των μικρουπηρεσιών έχει προσφέρει πλεονεκτήματα τόσο όσο αναφορά στην καλύτερη λογική διαχείριση των υπηρεσιών όσο και στη συντήρηση των εν λόγω συστημάτων. Η όλο και μεγαλύτερη χρήση του cloud computing προσέφερε τα απαραίτητα εχέγγυα για να χτιστεί πάνω σε αυτό μια νέα αρχιτεκτονική που συνδυάζει την υπηρεσιοστρέφια με την ευελιξία διαχείρισης των υπηρεσιών. Ο νέος τρόπος δομής βασίζεται όλο και περισσότερο στο συνδυασμό έτοιμων ‘από το ντουλάπι’ υπηρεσιών που χτίζουν τη νέα υπηρεσία που καλείται να υλοποιηθεί. Μοιραία όμως αυτή η προσέγγιση δημιουργεί νέα ερωτήματα που καλούμαστε να απαντήσουμε. Είναι αναγκαίο να παρουσιαστούν συστήματα που θα αναλαμβάνουν την ενορχήστρωση όλων αυτών των μικρουπηρεσιών καθώς και την εισαγωγή προτύπων που δομούν αυστηρά αυτές τις υπηρεσίες ώστε να μπορούν να επικοινωνήσουν ορθά μεταξύ τους. Τέλος αυτά τα θέματα συμβατότητας στο κομμάτι του ενιαίου καναλιού επικοινωνίας όσο και στο τρόπο που αλληλοεπιδρούν πρέπει να καλύπτονται από το μανδύα της ασφάλειας. Παράγοντας ιδιαίτερα σημαντικός μιας και κάθε πλατφόρμα προσφοράς υπηρεσιών προσφέρει συνήθως δικό της τρόπο προσέγγισης στο κομμάτι της υποδομής. Στην παρούσα διατριβή, εισάγεται μια μεθοδολογία που βασίζεται σε πιστοποιημένες μεθοδολογίες οργανισμών ασφάλειας, εμπλουτισμένη και τροποποιημένη ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί στο περιβάλλον της πληροφορικής. Η μεθοδολογία πρέπει να ακολουθεί τη ροή της πληροφορίας ώστε να μπορεί να προσφέρει το καλύτερο έλεγχο των δεδομένων αλλά και για να καταφέρει να ανταποκριθεί στις αυξημένες απαιτήσεις των υποσυστημάτων. Ταυτόχρονα αναλύεται το μοντέλο που πρέπει να ακολουθηθεί για την εύρεσης μικρουπηρεσιών μέσα από ενιαίες αγορές (marketplaces) όπου θα γίνεται η δημοσίευση των προϊόντων-υπηρεσιών. Ο συνδυασμός αυτών των υπηρεσιών θα πρέπει να έχει μια στρατηγική ώστε να μπορεί να ανταπεξέλθει στις προκλήσεις του φέρνουν τα πολλά δεδομένα. Μια τέτοια ανάλυση παρουσιάζεται και αναλύεται διεξοδικά ώστε να γίνουν αντιληπτές οι νέες τεχνικές που πρέπει να ακολουθηθούν. Τέλος παρουσιάζεται ένα σχεδιάγραμμα (Blueprint) που αποτελεί το δομικό κομμάτι για το κάθε προσφερόμενο προϊόν ώστε να μπορεί παρουσιάσει καλυτέρα τις υπηρεσίες που προσφέρει με ένα συντακτικά και δομικά ενιαίο τρόπο. Η ανάπτυξη αυτού του σχεδιαγράμματος εκτός από θέμα διαλειτουργικότητας των υπηρεσιών που μπορεί να προσφέρει, είναι απαραίτητο για τις νέες προκλήσεις ασφάλειας που δημιουργούνται τόσο όσο αναφορά τα δεδομένα όσο και στις υπηρεσίες αυτές καθ’ αυτές

Quantum Computations and Quantum Programming

62 σ.Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των κβαντικών υπολογισμών υπό το πρίσμα των κβαντικών γλωσσών προγραμματισμού. Στα πλαίσια αυτά εξετάσαμε την γλώσσα κβαντικού προγραμματισμού nQML και προχωρήσαμε στην προσθήκη ενός νέου τελεστή ο οποίος αντλεί στοιχεία από τον παράλληλο προγραμματισμό και τις κλασικές συναρτήσεις και προσπαθεί να τα προσαρμόσει στο κβαντικό μοντέλο υπολογισμού και την κβαντική εκδοχή του παραλληλισμού. Ο τελεστής αυτός εντάχθηκε ομαλά στην ήδη υπάρχουσα γλώσσα επεκτείνοντας το συντακτικό, το σύστημα τύπων και την σημασιολογία της. Επιπλέον, ορίσαμε μία νέα σημασιολογία για την γλώσσα η οποία βρίσκεται πολύ κοντά στο μαθηματικό μοντέλο των κβαντικών υπολογισμών, βοηθώντας έτσι στην κατανόηση της λειτουργίας της nQML αλλά και των κβαντικών υπολογισμών αυτών καθ αυτών. Η συνάρτηση που αποδίδει σημασία στις εκφράσεις της nQML υλοποιήθηκε σε Haskell και αυτή η υλοποίηση μας χρησίμευσε στο να υπολογίζουμε εύκολα και γρήγορα τις σημασίες εκφράσεων της nQML και να ελέγχουμε αν όντως ταιριάζουν με τα θεωρητικά αποτελέσματα. Τέλος, διατυπώσαμε τον αλγόριθμο του Shor σε nQML και παίρνοντας την σημασία του οδηγηθήκαμε στην σωστή παραγοντοποίηση του αριθμού 15.The purpose of this diploma dissertation, is to study the quantum computations under the framework of quantum programming languages. Thus, we studied the quantum programming language nQML and we proceeded by adding a new operator, which incorporates elements from parallel programming and classical functions by adjusting them to the quantum computations model and the quantum version of parallelism. This operator was integrated normally in the pre-existing language by expanding its syntax, type system and semantics. Moreover, we defined a new semantics for this language which is very close to the mathematical model of quantum computations, thus helping comprehension of nQML functionality along with quantum computations by themselves. The function which interprets nQML’s expressions was implemented in Haskell and this was useful in order to easily and rapidly calculate the meanings of different nQML expressions and to check whether they actually correspond to the theoretical results. Finally, we formulated Shor’s algorithm in nQML and by computing its meaning we managed to correctly factor the number 15.Βρεττός Ε. Μουλό