Energy Information Exchange Framework through Trusted Telemetry based on Permissioned Distributed Hyperledger

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή παρουσιάζει τον σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αξιολόγηση μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας αξιόπιστης ενεργειακής τηλεμετρίας, η οποία συνδυάζει μετρήσεις σε επίπεδο υλικού, προηγμένα συστήματα παρατηρησιμότητας και τεχνικές ακεραιότητας βασισμένες σε blockchain. Βασικός στόχος της εργασίας είναι η παραγωγή ενεργειακών μετρικών υψηλής ακρίβειας, οι οποίες όχι μόνο απεικονίζουν την πραγματική κατανάλωση ενέργειας ενός συστήματος, αλλά είναι επίσης επαληθεύσιμες, αδιάβλητες και κατάλληλες για διαφανή αποτύπωση σε πλαίσια έρευνας, υποδομών cloud και "πράσινων" υπολογιστικών εφαρμογών. Η πλατφόρμα αξιοποιεί τον μετρητή ενέργειας CPU της αρχιτεκτονικής AMD Zen3 μέσω του Scaphandre για την παραγωγή ακριβών μετρήσεων σε επίπεδο πακέτου, ενώ εξετάζει και την συμπεριφορά του PowerAPI SmartWatts, ενός εργαλείου βασισμένου σε μοντέλα απόδοσης (performance counters), το οποίο αποδεικνύεται μη αξιόπιστο σε συστήματα AMD χωρίς αναπροσαρμογή. Η τηλεμετρία συλλέγεται μέσω Prometheus, εμπλουτίζεται με μεταπληροφορίες, και οπτικοποιείται μέσω Grafana. Παράλληλα, καταγράφεται λεπτομερής χρονική αλληλουχία γεγονότων μέσω Elastic Stack για σκοπούς ανάλυσης, εντοπισμού ανωμαλιών και ψηφιακής διερεύνησης. Κεντρικό στοιχείο της προτεινόμενης αρχιτεκτονικής αποτελεί ένας προσαρμοσμένος sidecar μηχανισμός, ο οποίος εκτελεί κανονικοποίηση (canonicalization) και κρυπτογραφική σύνοψη (SHA-256 hashing) των ενεργειακών μετρήσεων ανά ώρα. Τα συνοπτικά αυτά τεκμήρια αποθηκεύονται μέσω smart contract σε κατανεμημένο καθολικό Hyperledger Fabric, επιτυγχάνοντας ακεραιότητα, ανιχνευσιμότητα και μη δυνατότητα αλλοίωσης. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης επιβεβαιώνουν την αξιοπιστία της προτεινόμενης λύσης: οι μετρήσεις υλικού είναι ακριβείς και σταθερές, οι αποκλίσεις του SmartWatts είναι σημαντικές σε AMD συστήματα, ο μηχανισμός παρατηρησιμότητας υποστηρίζει πλήρη συσχέτιση φορτίου-ενέργειας και το blockchain παρέχει ισχυρές εγγυήσεις ακεραιότητας. Η εργασία καταλήγει σε προτάσεις για μελλοντική επέκταση σε περιβάλλοντα πολλών κόμβων, ενεργειακά ευφυείς προγραμματιστές (schedulers) και blockchain δίκτυα. ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: Τηλεμετρία Ενέργειας, Παρατηρησιμότητα Συστημάτων και Διασφάλιση Ακεραιότητας με Τεχνολογία Blockchain σε Κατανεμημένα Συστήματα ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: μέτρηση ενέργειας υλικού, ακεραιότητα χρονοσειρών, κανονικοποίηση δεδομένων, τηλεμετρία ενέργειας, κατανεμημένα συστήματα

Authors dc:creator

• Ντιώνιας Κωνσταντίνος
• Ntionias Konstantinos

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

Ελληνικά, English, Greek

Identifier

uoadl:5359563

OAI identifier oai:identifier

oai:lib.uoa.gr:uoadl:5359563