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Software Defined Networking
Software Defined Networking ermöglicht die Programmierung von Netzwerkkomponenten über offene Schnittstellen wie OpenFlow. Dadurch können zum Beispiel Netzwerk-Infrastrukturen virtualisiert oder neuartige Netzwerkdienste implementiert werden. Ebenso können Anwendungen über APIs Zugriff auf die Netzwerk-Infrastruktur bekommen.
Supervision: Benjamin Erb
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Das Disruptor Pattern
Das Disruptor Pattern bietet eine Alternative zu traditionellen Queues für die Inter-Thread-Kommunikation und wurde ursprünglich für "high-frequency trading" entwickelt. Es zielt hierbei insbesondere auf hochperformanten Durchsatz ab und orientiert sich an modernen CPU-Architekturen. Damit ist der Disruptor auch allgemein für nebenläufige Programmierung interessant.
Supervision: Benjamin Erb
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Time-Warp Algorithmus für nebenläufige Simulationen
Der Time-Warp Algorithmus stellt einen populären Mechanismus für die Ausführung von nebenläufigen, diskret-ereignisbasierten Simulationen dar. Er ermöglicht eine optimistische Ausführung bei gleichzeitiger Wahrung von zeitlicher Konsistenz.
Supervision: Benjamin Erb
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Gegenmaßnahmen für Angriffe auf Anonymitätsnetze
Ziel dieser Arbeit ist, Angriffe auf Anonymitätsnetze, wie z.B. TOR, zu besprechen. Die Arbeit soll erklären, welche Sicherheitsziele angegriffen werden. Weiterhin sollen mögliche Gegenmaßnahmen erklärt werden. Es gibt die Wahlmöglichkeit, entweder detailliert auf 1-2 Angriffe einzugehen oder etwas weniger detailliert einen breiteren Bereich von Angriffen zu erklären.
Supervision: Rens van der Heijden
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Privacy-preserving Biometrics
In diese Arbeit sollen privacy-preserving biometrische Systeme besprochen werden. Hauptziel der Arbeit soll sein, zu erklären, warum man diese Systeme überhaupt braucht, und wie diese Systeme Privacy de(r/s) Benutzer(in/s) und Sicherheit des Systems beinflussen.
Supervision: Rens van der Heijden
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✘ Bitcoins (assigned)
Bitcoins sind eine neuartige, elektronische, verteilt berechnete Währung. Ziel der Arbeit ist es, einen Überblick über Bitcoins im allgemeinen sowie die verteilte Berechnung im speziellen zu geben.
Supervision: Stefan Dietzel
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Einsatz von Physically Unclonable Functions im Bereich IT-Sicherheit
Physically Unclonable Functions (PUFs) nutzen phyikalische Eigenschaften einzelner Hardwareinstanzen aus, um spezifisches, einzigartiges und nicht nachahmbares Verhalten von Algorithmen auf diesem einen Gerät zu erlangen. Insbesondere im Bereich der IT-Sicherheit ist ein solches Verhalten für Attestierung und spezielle Nutzung von Verschlüsselung sehr wertvoll. Diese Arbeit soll die aktuelle Forschung in diesem Bereich im Überblick beschreiben und interessante Anwendungsweisen dieses Konzeptes herausarbeiten.
Supervision: Stephan Kleber
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Wireless Physical Layer Security
Zu einem umfassenden Verständnis von sicherer Kommunikation gehört auch die Betrachtung der grundlegendsten Schicht der Datenübertragung: des "Physical Layers." Tatsächlich bietet gerade drahtlose Kommunikation, mit ihrem öffentlichen Medium, ein weites Spektrum an Sicherheitsproblemen, gerade durch ihre physikalischen Eigenschaften ergeben sich aber auch Möglichkeiten, um interessante, neuartige Lösungen für ebendiese Probleme zu entwickeln. Solche Lösungsstrategien sollen durch diese Arbeit im Überblick zusammengefasst und nach eigenem Interesse vertiefend betrachtet werden.
Supervision: Stephan Kleber
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✘ Mobile Phone Security (assigned)
Je ubiquitärer und je leistungsfähiger die Sensorik und die Hardware von Smart Phones wird, desto attraktiver werden diese Plattformen für Angreifer. Ziel dieser Arbeit ist es die Frage zu beantworten, warum dies der Fall ist und Ansätze wie AppFence und TaintDroid in diese Antwort einzuordnen.
Supervision: Stephan Kleber
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✘ Botnets: Verteilungsaspekte und Sicherheit (assigned)
Botnets werden von Angreifern benutzt, um große Mengen von schlecht geschützten Rechnern für ihre Zwecke zu missbrauchen. Ein bekanntes Beispiel ist der Versand von SPAM-E-Mails. Um große Mengen von Rechnern zu koordinieren, sind verteilte Kommunikationsmechanismen notwendig. Um Botnets vor der Übernahme durch andere zu schützen wird die Kommunikation oft verschlüsselt. Ziel der Arbeit ist es, verschiedene Ansätze und aktuelle Strategien zu analysieren und einen Überblick zu geben.
Supervision: Stefan Dietzel
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✘ Simulation und Testen verteilter Anwendungen (assigned)
Die Erforschung und Entwicklung verteilter Anwendungen stellt eine Vielzahl komplexer Herausforderungen an uns Informatiker. Für die Fehlersuche und parametrisierung muss ein solches System deshalb lokal und verteilt ausgiebig getestet werden. In diesem Seminar soll eine Recherche vorhandener Techniken und Anwendungen, welche diesen Prozess unterstützen durchegführt und die Resultate vorgestellt werden
Supervision: Christian Spann
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Effiziente Programmiersprachen für verteilte Algorithmen
Verteilte Algorithmen zeichnen sich häufig durch wiederkehrenden Nachrichtenverkehr zwischen verschiedenen Knoten und die verteilte nebenläufige Behandlung dieser Nachrichten aus. In klassischen imperativen Programiersprachen wie Java ist die Implementierung solcher Dienste meist nicht sehr elegant. Ziel des Seminars ist die Untersuchung Recherche von Design Patterns und alternativen Programmiermodellen für verteilte Algorithmen.
Supervision: Christian Spann
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Application-layer Multicast
IP-Multicast ist eine relativ alte Idee die von 1-zu-N-Kommunikation erzeugte Bandbreitenlast zu optimieren. Dabei muss die Datenquelle nicht N Ströme versenden, sondern kann, unterstützt durch Verteilerknoten im Netzwerk (Multicast-fähige Router), die Duplikation der zu versendenden Paket auf ein Minimum reduzieren. Die Voraussetzung von Infrastrukturknoten im Internet hat die weite Verbreitung von IP-Multicast bis heute verhindert. Application Layer Multicast (ALM) ist der Versuch die geschilderte Funktionalität auf Anwendungsebene nachzubilden. End-Systeme nehmen dabei die Stelle der vorher im Netz befindlichen Verteilerknoten ein. Die sich dabei ergebenden Herausforderungen sind Ziel reger Forschungsaktivtät. Dieses kann synoptisch (Überblicksartige Darstellung vorhandener Ansätze), als auch fokussiert (Darstellung eines Ansatzes im Detail) bearbeitet werden.
Supervision: Sven Schober
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Moderne Bandbreitenmesstechniken
Die Verfügbare Bandbreite von einem Internet-Host zu einem anderen ist eine schwer bestimmbare Größe. Zum einen ist sie abhängig vom gewählten Pfad, zum anderen von den physischen Gegebenheiten jedes einzelnen Links entlang dieses Pfades. Desweiteren beeinflußt Drittverkehr (seien es Anwendungen auf den Meßendpunkten, oder völlig unbeteiligte Hosts, welche Pfadsegmente mit dem gemessenen teilen) erheblich die Messwerte. Aufgrund dieser Probleme wurden minimalinvasive Meßverfahren entwickelt, welche die verfügbare Bandbreite mit möglichst geringem Overhead zu bestimmen versuchen. Ziel dieses Themas ist es einen Überblick über aktuellste Entwicklungen in diesem Gebiet zu geben.
Supervision: Sven Schober
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Softwareverteilungsalgorithmen für Datenzentren
Das Auslagern von Software in entfernte Datenzentren gewinnt zunehmend an Bedeutung (Cloud Computing). Hierbei werden durch Einsatz von Virtualisierung gewöhnlich Knoten von mehreren Nutzern gleichzeitig verwendet. Die Auswahl der Computing-Knoten sowie das Deployment der Software geschieht in der Regel für den Nutzer völlig transparent. In dieser Seminararbeit sollen Algorithmen vorgestellt werden, welche beim Installieren oder Skalieren von Software passende Knoten bestimmen.
Supervision: Steffen Kächele
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OpenShift
PaaS-Plattformen bieten ihren Nutzern eine Umgebung, in welcher sie eigene Software in entfernten Datenzentren ausführen können. In dieser Seminararbeit soll die OpenSource PaaS-Plattform OpenShift vorgestellt werden.
Supervision: Steffen Kächele
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Resource Reclaiming in Echtzeitsystemen
Reservierungsbasierte Echtzeitsysteme arbeiten mit abstrakten Ressourcenkapazitäten, um für zeitliche Isolierung zwischen Tasks garantieren zu können. Diese Kapazitäten werden in einer offline-betriebenen Analyse des Taskverhaltens ermittelt und den Tasks zugewiesen. Zur Laufzeit jedoch kann das Verhalten, aufgrund diverser unvorhersehbarer Faktoren, variieren. Benötigen Tasks weniger Ressourcen als zuvor angenommen, so werden im Gesamtsystem Ressourcen verschwendet. Resource Reclaiming ermöglicht die dynamische Anpassung der Kapazitäten bei pessimistischen Annahmen. Die prominentesten Algorithmen hierzu sind CASH und GRUB. Diese Algorithmen sollen hier kurz vorgestellt und gegenübergestellt werden.
Supervision: Vladimir Nikolov
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Verteilte Dateisysteme
Verteilte Dateisysteme sind seit langem Forschungsthema in Bereich der verteilten Systemen. Eine größere Beachtung finden sie allerdings erst seitdem Big Data und Cloud Computing einem Hype unterworfen sind. In dieser Seminararbeit sollen verschiedene verteilte Dateisysteme sowie Cluster Dateisysteme untersucht und vergleichend gegenübergestellt werden. Typische Klassifizierungsmerkmale sind zum Beispiel Fehlertoleranz, Skalierbarkeit, API und Konsistenz.
Supervision: Jörg Domaschka
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(Distributed) Complex Event Processing
Beim event processing handelt es sich um einen Ansatz einen Strom von Events zu analysieren und aus diesem Schlussfolgerungen zu ziehen. Complex Event Processing (CEP) betrachtet dabei zusätzlich Daten aus verschiedene Quellen. Viele kommerzielle Produkte zur Umsetzung von CEP, aber auch Forschungsarbeiten basieren auf einem Systemmodell, in dem die Event-Analyse auf nur einem Knoten stattfindet, was notwendigerweise eine Begrenzung des maximalen Durchsatzes zur Folge hat. In dieser Seminarabeit soll zunächst CEP anhand existierender Systeme vorgestellt werden. Daneben sollen Event Processing Frameworks herangezogen werden und mit CEP Systemen hinsichtlich Komplexität, Ausdrucksmächtigkeit und Skalierbarkeit verglichen werden.
Supervision: Jörg Domaschka
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Deterministische Anwendungen
Eine deterministische Anwendung hat die Eigenschaft, dass sie bei jedem Lauf die gleichen Ergebnisse liefert, wenn man sie mit dem gleichen Initialzustand startet und ihr die selben Eingaben zuführt. Determinismus ist sowohl beim Debuggen als auch bei der Ausführung nebenläufiger Programme eine wünschenswerte Eigenschaft. Daneben ist er essentiell für die Anwendung bestimmter Fehlertoleranztechniken. In dieser Seminararbeit sollen existierende Ansätzeaufgezeigt werden wie Nicht-Determinismus sowohl in Hinblick auf die Dateneingabe als auch hinsichtlich Nebenläufigkeit beseitigt werden kann.
Supervision: Jörg Domaschka
