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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41564
Tipo: Dissertação
Título: RFoT: um framework para garantia da confiabilidade de dados na névoa das coisas.
Título(s) alternativo(s): RFoT: a framework for assuring data reliability in the fog of things.
Autor(es): Silva, Eliabe Nascimento
Primeiro Orientador: Prazeres, Cássio Vinícius Serafim
metadata.dc.contributor.referee1: Prazeres, Cássio Vinícius Serafim
metadata.dc.contributor.referee2: Mota, Vinicius Fernandes Soares
metadata.dc.contributor.referee3: Santos, Bruno Pereira dos
Resumo: Este trabalho apresenta a Névoa das Coisas Confiável (do Inglês Realible Fog of Things) (RFoT), um framework que integra uma rede de Internet das Coisas (do inglês Internet of Things) (IoT) com as tecnologias de Blockchain e Contratos Inteligentes (do Inglês Smart Contracts) (CI), para ofertar a IoT como uma fonte de dados confiável para sistemas de treinamento de modelos de Aprendizado de Máquina (do Inglês Machine Learning) (AM). O conceito de confiabilidade aplicado nesta pesquisa fundamenta-se nos quatro pilares da segurança da informação: confidencialidade, integridade, disponibilidade e autenticidade. A confidencialidade foi subdividida em automação de processos e privacidade, associadas aos CI e criptografia síncrona de Fernet, enquanto a integridade e a autenticidade fo- ram associadas à imutabilidade e à rastreabilidade proporcionadas pela Blockchain. Esse conceito de confiabilidade foi avaliado por experimentos que submeteram o RFoT e uma IoT convencional a situações de estresse, a fim de comparar suas capacidades protetivas. Nesta pesquisa, se entende como convencional uma IoT que não implementa medidas para garantir a confiabilidade das amostras coletadas. Nesses experimentos, foi utilizado um sistema AM, baseado no algoritmo de Aprendizado Federado (do inglês, Federated Learning) (AF) para treinar uma Rede Neural (do inglês Neural Network) (RN) capaz de prever o conforto térmico de um ambiente, guiada pelo cálculo do Indice de Desconforto Térmico (IDT). O sistema AM atuou como consumidor nos experimentos, a fim de validar se dados corrompidos estão sendo propagados pela fonte e o impacto gerado nos modelos treinados. Os resultados revelaram que uma IoT convencional propaga dados corrom- pidos, os quais afetam a capacidade de classificação dos modelos. Em contrapartida, o framework proposto consegue garantir que apenas os dados originais sejam enviados a um consumidor, mesmo que o atacante seja capaz de alterá-los, sem comprometer os princípios que regem a confiabilidade da fonte de dados e o processo de treinamento dos modelos AM. Além disso, para determinar a viabilidade de implementação da arquite- tura, foram realizadas análises de custo computacional, recursos de mercado e impacto temporal da integração das tecnologias.
Abstract: This work presents the Névoa das Coisas Confiável (do Inglês Realible Fog of Things) (RFoT), a framework that integrates an Internet das Coisas (do inglês Internet of Things) (IoT) network with Blockchain and Contratos Inteligentes (do Inglês Smart Contracts) (CI) technologies, to offer IoT as a reliable data source for training Aprendizado de Má- quina (do Inglês Machine Learning) (AM) models. The reliability concept applied in this research is grounded in the four pillars of information security: confidentiality, integrity, availability, and authenticity. Confidentiality was subdivided into process automation and privacy, associated with CI and Fernet synchronous cryptography, while integrity and authenticity were linked to the immutability and traceability provided by Block- chain. This reliability concept was evaluated through experiments that subjected the RFoT and a conventional IoT to stress situations. In this research, a conventional IoT is understood as one that does not implement measures to ensure the reliability of col- lected samples. In these experiments, a AM system was used, based on the Aprendizado Federado (do inglês, Federated Learning) (AF) algorithm to train a Rede Neural (do in- glês Neural Network) (RN) capable of predicting the thermal comfort of an environment, guided by the calculation of the Indice de Desconforto Térmico (IDT). The AM system acted as a consumer in the experiments, to validate whether corrupted data is being propagated by the source and its impact on trained models. The results revealed that a conventional IoT propagates corrupted data, which affects the classification capacity of the models.
Palavras-chave: Internet das coisas
Blockchain
Contratos inteligentes
Gêmeo digital
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Computação - IC
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) 
Citação: SILVA, Eliabe Nascimento. RFoT: um framework para garantia da confiabilidade de dados na névoa das coisas. 2024. 115 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Instituto de Computação, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41564
Data do documento: 25-Nov-2024
Aparece nas coleções:Dissertação (PGCOMP)

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