Confiabilidade de Sistemas Distribuídos é uma unidade curricular do bloco de especializaçãono plano de estudos do curso de Mestrado em Engenharia Informática ma FCT/UNL. A cadeira estuda fundamentos, métodos, técnicas e mecanismos para concepção e implementação de sistemas distribuídos de grande escala, com requisitos de fiabilidade, segurança e preservação de garantias de privacidade do processamento de dados. No programa da disciplina estudam-se mecanismos associados a técnicas avançadas e propostas da investigação recente para tolerância a falhas e tolerância a intrusões, técnicas criptográficas e soluçõespara privacidade de dados e computações, bem como soluções para suporte de computação confiável com proteção e isolamento ao nível do hardware.

A unidade curricular visa desenvolver e especializar conhecimentos na área dos Sistemas Distribuídos Confiáveis, tendo em vista a compreensão aprofundada de técnicas avançadas usadas na concepção de sistemas críticos complexos, com propriedades de tolerância a falhas, processamento seguro e confiável, tolerância a intrusões e preservação de privacidade dos dados e computações.Objectiva-se o domínio dos fundamentos para construção e desenvolvimento de sistemas confiáveis e distribuídos em grande escala bem como das técnicas que permitem suportar a combinação daquelas propriedades.

A unidade curricular tem forte incidência no estudo de fundamentos teóricos e seus formalismos, como base consolidada para abordar a concretização e compreensão de sistemas práticos, avaliados com ensaio experimental e observação crítica das propriedades de confiabilidade suportadas.

Aquisição de competências:

Saber

• Conceitos de base para a análise e síntese de mecanismos e serviços de confiabilidade para distribuídos, do ponto de vista da sua concepção e suporte de operação;
• Abstrações fundamentais para a construção dos mecanismos, técnicas e algoritmos para sistemas distribuídos confiáveis e sua realização;
• Técnicas para combinação de propriedades de segurança, privacudade, fiabilidade, tolerância a falhas e tolerância a intrusões para sistema distribuídos confiáveis e seus componentes e serviços de software;
• Domínio de soluções para suporte de computação confiável em plataformas e dispositivos hardware.

Fazer

• Construção de mecanismos e serviços para suporte de sistemas distribuídos confiáveis para suporte de aplicações e sistemas críticos;
• Análise e avaliação experimental de mecanismos e serviços de confiabilidade de um sistema distribuído;
• Programação e desenvolvimento prático de sistemas distribuídos com propriedades de confiabilidade, envolvendo plataformas blockchain, plataformas confiáveis em núvens de computação e armazenamento de dados, mecanismos de confiabilidade para sistemas de cpmputação móvel e plataformas IoT.

• W. Zhao, Building Dependable Distributed Systems, Wiley, 2014
• C. Cachin, R. Guerraoui, L. Rodrigues, Introduction to Reliable and Secure Distributed Programming, 2nd Ed - Springer, 2011
• Michel Raynal. Fault-Tolerant Message-Passing Distributed Systems: An Algorithmic Approach. Springer. 2018.

Referências complementares

• W. Stallings, Information Privacy Engineeirng and Privacy by Design, Pearson, 2020
• W. Stallings, Cryptography and Network Security 8th Ed. Pearson, 2020
• W. Stallngs, Computer Security Principles ad Practice, 4h Ed., 2018
• M. Correia, P. Sousa, Segurança no Software, FCA Ed. 2017

Obs) Nas aulas são enquadradas leituras especificas de artigos para casos de estudo no programa. Materias de orientação para atividades em laboratório e para suporte de trabalhos práticos serão também disponibilizados durante as aulas

Não existe um sistema de precedências formal ou obrigatório no cursp de Mestrado Integrado em Engenharia Informática, para além do que resulta da estrutura curricular e adequabilidade de matérias relacionadas no plano curricular, como requisitos para os objetivos da cadeira de Confiabilidade de Sisemas Distribuídos, enquanto cadeira de especialziação no curso. Apontam-se os seguintes requisitos como aspectos a serem considerados pelos alunos que pretendam frequentar a unidade curricular de CSD:

• Conhecimentos prévios associadosà frequência das disciplinas de Redes de Computadores, Sistemas Distribuídos e Segurança de Redes e Sistemas de Computadores e Fundamentos de Sistemas Operativos
• Podem ser particularmente interessantes o domínio de conhecimentos em Algorimos de SIstemas Distribuídos e Programação de Algoritmos para Sistemas Distribuídos, incluindo conhecmentos de concorrência, com prática de programação de sistemas multi-thread em linguagens de programação anteriormente utilizadas (ex., Java)
• Muito implortante ter conhecimentos prévios de criptografia aplicada e programação com métodos e algoritmos criptográficos (ex., Java / Java JCE), programação com canais TLS (Java JSSE), desenvolvimento de serviços e endpoints REST/HTTPS)
• Conhecimentos de Redes de Computadores e domínio de protocolos da pilha TCP/IP (ex., HTTP, DNS, TCP, UDP, IP, IEEE802.1/802.11)
• Competências práticas anteriores em programação (ex., linguagens Java, Go or C#), e domínio de ambientes de desenvolvimento para programação nessas linguagems (ex., Eclipse IDE ou outro), bem como ferramentas associadas ao desenvolvimento de projetos Java, C#, Maven e interação com repsositórios de gestão de projetos, como por exemplo GitHub e respetivas ferramentas
• É bastante recomendável que os alunos possuam boa autonomia e bons conhecimentos em sistemas operativos de base UNIX (ex., Distribuições Linux ou Mac OS X), prática e autonomia para trabalhar em ambienet shell / consola, bem como prática de instalação e uso de ambientes para virtualização (ex., plataformas VMWare, VirtualBox e instalação/setup de máquinas virtuais) ou prática inicial com contentorização de serviços e aplciações (ex., Docker, Docker Compose)