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--- public_v6:abschlussarbeiten [2019/10/23 03:35] – [Weiterentwicklung eines IPv6 Paketgenerators] admin
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-====== Themen für Abschlussarbeiten im IPv6-Labor der HTW: ======
-  * Nachfolgend finden Sie einige Themenvorschläge für Abschlussarbeiten oder Projekte.
-  * Diese können nach Bedarf erweitert oder ergänzt werden.
-  * Eigene Themenvorschläge sind willkommen.
-===== Programmierung einer P4-Switch Anwendung =====
-P4 is a programming language designed to allow programming of packet forwarding planes. In contrast to a general purpose language such as C or Python, P4 is a domain-specific language with a number of constructs optimized around network data forwarding. P4 is an open-source, permissively licensed language and is maintained by a non-profit organization called the P4 Language Consortium.
-The goal of this project is to work through a basic P4 tutorial and translate this to a tutorial in German, so that it can be used for classroom teaching:
-**Links:**
-  * https://github.com/p4lang/tutorials
-  * https://github.com/jafingerhut/p4-guide/tree/master/v1model-special-ops
-\\
-===== Untersuchungen zum Data Plane Development Kit (Linux/Freebsd) =====
-In der Arbeit soll untersucht werden werden, welche Performance-Unterschiede
-durch den Einsatz von DPDK auf Linux-Maschinen zu erwarten ist.
-Dazu sollen zwei identische Linux Rechner mit je zwei virtuellen Maschinen konfiguriert werden.
-Die virtuellen Maschinen sollen über Open vSwitch auf jeweils ein eigenes physikalisches
-Netzwerkinterface zugreifen. Dabei ist der Performance-Unterschied zwischen der nativen
-Linux-Implementierung und dem Einsatz von DPDK zu messen.
-**Links:**
-  * https://www.dpdk.org
-  * http://docs.openvswitch.org/en/latest/howto/dpdk/
-  * https://iperf.fr
-\\
-===== Machine Learning Packet Classification =====
-Machine Learning wurde in der Vergangenheit erfolgreich eingesetzt um
-verschlüsselten Datenverkehr, der für eine direkte Analyse nicht zur Verfügung
-steht, zu klassifizieren.
-In der Arbeit sollen die bisher erreichten Ergebnisse verifiziert werden sowie
-neuartige Ansätze recherchiert und ggf. implementiert werden.
-**Links:**
-  * http://caia.swin.edu.au/reports/131120A/CAIA-TR-131120A.pdf
-\\
-===== Aufbau eines DNSSEC gesicherten DNS Servers =====
-Die Namensauflösung über das DNS ist eine wichtige Funktion für den Betrieb des Internets.
-In der Arbeit soll ein eigener DNSSEC Server konfiguriert werden und die derzeitigen
-Empfehlungen zum sicheren Betrieb einer DNS Infrastruktur umgesetzt werden.
-Die Ergebnisse der Arbeit sind in einem Wiki zu dokumentieren.
-**Links:**
-  * https://www.denic.de/wissen/dnssec/
-===== Untersuchungen zu CryptoLibraries =====
-Es existieren verschiedene Software-Bibliotheken (NaCL, ...) zur Anwendung kryptographischer
-Algorithmen in eigenen Softwareprojekten. Es soll der aktuelle Stand der derzeitigen
-Entwicklung untersucht werden und im Rahmen von Beispiel-Implementierungen der
-Funktionsumfang sowie die Nutzbarkeit der jeweiligen Bibliotheken verglichen werden.
-**Links:**
-  * https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_cryptography_libraries
-===== Untersuchungen zu gRPC und Protocol Buffers =====
-https://www.heise.de/developer/meldung/Alternative-zu-REST-gRPC-Web-jetzt-allgemein-verfuegbar-4202697.html
-\\
-===== Untersuchungen zum Stand der IPv6 Implementierung für den ESP32/ESP8266 =====
-In der Arbeit soll der aktuelle Stand der IPv6 Implementierung für den ESP32/ESP8266
-untersucht werden. Dazu soll der Funktionsumfang, die Vollständigkeit der Implementierung,
-sowie die Nutzung von IPv6 in eigenen Netzwerkprojekten praktisch nachgewiesen werden.
-**Links:**
-  * https://github.com/esp8266/Arduino/issues/638
-\\
-===== Untersuchungen zum Aufbau eines Mesh-Netzwerks mit dem ESP32/ESP8266 =====
-In der Arbeit soll praktisch untersucht werden, ob es mit dem ESP8266/ESP32 möglich ist
-eine WLAN-Mesh Vernetzung aufzubauen. Mittels der Mesh-Vernetzung sollen Nachrichten
-von Mikrocontroller zu Mikrocontroller weitergeleitet werden, ohne dass dazu ein WLAN-Access-Punkt
-(WLAN-Router) benötigt wird.
-**Links:**
-  * https://wiki.ipv6lab.f1.htw-berlin.de/iot/expressiv#mesh_networking
-\\
-===== Untersuchungen zur Interoperabilität zwischen verschiedenen IoT Betriebssystemen =====
-An der FU Berlin wird derzeit mit **RIOT-OS** ein neues Betriebssystem für das IoT entwickelt.
-In der Arbeit soll untersucht werden wie gut **RIOT** mit dem
-bisher eingesetzten **Contiki OS** kompatibel ist und welche Dinge beim gleichzeitigen Einsatz
-von RIOT und Contiki zu beachten sind.
-Die Arbeiten sollen auf einem CC2538DK-Board von Texas Instruments durchgeführt werden.
-**Links:**
-  * [[https://riot-os.org]]
-  * [[https://github.com/RIOT-OS/RIOT/issues/4220]]
-  * [[contiki:start|Contiki OS]]
-  * [[iot:riot-os|RIOT OS auf dem CC2538DK-Board]]
-\\
-===== Internet Messungen / Internet Measurements =====
-Das IPv6-Labor der Beuth Hochschule ist Teil eines weltweiten Netzwerks von Messpunkten im Internet.
-In diesem Netzwerk werden spezielle Hardware-Probes benutzt um aktive Messungen durchzuführen.
-Ziel der Arbeit ist es sich mit den verfügbaren Werkzeugen vertraut zu machen und deren Nutzbarkeit für
-eigene Messungen zu überprüfen.
-  * Erstellung einer Übersicht der Funktionalität von RIPE Atlas
-  * Durchführung und Visualisierung von Messungen
-  * Untersuchung der verfügbaren Schnittstellen (APIs) zur Erstellung eigener Messungen
-**Links:**
-  * [[https://atlas.ripe.net/]]
-  * [[https://labs.ripe.net/]]
-  * [[https://atlas.ripe.net/probes/3157/]]
-  * [[https://www.internetsociety.org/blog/development/2016/03/ripe-atlas-what-can-it-do-you]]
-\\
-===== Weiterentwicklung eines IPv6 Paketgenerators =====
-Vor einigen Jahren wurde an der Hochschule ein Werkzeug zur graphischen Erstellung von IPv6-Paketen (IP-Paketgenerator) entwickelt.
-Das Werkzeug setzt auf dem Kommandozeilen-Tool ''scapy'' auf und stellt eine einfache Bedienoberfläche bereit.
-Diese Software soll in der Arbeit aktualisiert und um neue Funktionen erweitert werden. Das Software-Hosting soll von Google-Code auf Github umgezogen werden. Mögliche Erweiterungen sind:
-  * Generierung von IPv6-Datenströmen (integration von tcp-replay)
-  * Visualisierung von Protokollabläufen
-  * Implementierung von Sicherheitsfeatures
-  * IPv4-Unterstützung
-  * Visualisierung von Paketen, Daten und deren Position im OSI Stack
-**Voraussetzung:**
-  * Python-Programmierkenntnisse
-  * Linux-Kenntnisse
-  * Bereitschaft in die Einarbeitung von ''scapy''
-**Links:**
-  * [[http://code.google.com/p/scapy-gui-ipv6/]]
-  * https://github.com/albfan/scapy-gui-ipv6
-  * http://tcpreplay.appneta.com
-  * http://www.secdev.org/projects/scapy/
-  * http://www.idsv6.de/Downloads/IPv6PacketCreationWithScapy.pdf
-\\
-=====  Software Defined Networks (I) =====
-SDN (Software Defined Networking) ist momentan ein wichtiger Trend im Netzwerkbereich.\\
-Ziel der Arbeit ist es eine eigene ONOS App zu entwickeln.
-**Voraussetzungen:**
-  * Es werden grundlegende Linux und Java-Kenntnisse benötigt.
-  * Die entwickelte App soll auf einem PC mit mehreren Netzwerkkarten laufen.
-**Links:**
-  * https://www.youtube.com/watch?v=Q3ptlUWoAE8
-  * https://wiki.ipv6lab.beuth-hochschule.de/ne/sdn
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-=====  Software Defined Networks (II) =====
-SDN (Software Defined Networking) ist momentan ein wichtiger Trend im Netzwerkbereich.\\
-Ziel der Arbeit ist es eine Open Virtual Switch (Open vSwitch) Installation zu erstellen.
-**Voraussetzungen:**
-  * Es werden grundlegende Linux-Kenntnisse benötigt.
-  * Die Open vSwitch Installation soll auf einem PC mit mehreren Netzwerkkarten laufen.
-**Links:**
-  * http://openvswitch.org/
-\\
-=====  Software Defined Networks (III) =====
-SDN (Software Defined Networking) eignet sich auch um verschiedene Funktionen von Netzelementen
-zu virtualisieren.\\
-Im Rahmen der Arbeit soll untersucht werden, welche Sicherheitsfeatures sich in einem Internet-Access-Switch
- erstellen erstellen lassen. \\Dabei soll der RYU-Controller in Zusammenspiel mit einem Edge-Core AS4610_30T
-SDN Switch zum Einsatz kommen.
-**Voraussetzungen:**
-  * Es werden grundlegende Linux-Kenntnisse und die Fähigkeit zur Programmierung in Python benötigt.
-**Links:**
-  * https://tools.ietf.org/html/rfc4862
-  * https://tools.ietf.org/html/rfc6105
-  * https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/technotes/8-0/IPV6_DG.html#pgfId-76771
-\\
-===== Erweiterung eines Tutorials für die Entwicklung von Wireshark Plugins =====
-Wireshark ist ein wichtiges Werkzeug für die Analyse des Datenverkehrs in Netzwerken.
-Es verfügt über eine Programmierschnittstelle, mittels derer sich eigene Protokoll-Analysen (so genannte //Dissectors//) erstellen
-lassen.
-Im Rahmen der Arbeit soll ein bereits vorhandenes Tutorial erweitert werden, welches die weiterführende Schritte der Erstellung eines Wireshark-Dissectors anhand eines selbst gewählten Beispielprotokolls dokumentiert.
-**Voraussetzung:**
-  * grundlegende Linux-Kenntnisse
-  * LaTeX-Kenntnisse
-  * Bereitschaft in die Einarbeitung der Programmiersprache LUA
-**Links:**
-  * https://wiki.ipv6lab.f1.htw-berlin.de/ne/wireshark#dissector_programmieren
-\\
-===== Erweiterung eines bestehenden 6LoWPAN Routers - Modulare Funkinterfaces =====
-Im IPv6 Labor der Beuth-Hochschule wurde im letzten Jahr ein eigener Router für die
-Kopplung eines 6LoWPAN-Funknetzes mit einem Ethernet-Netzwerk entwickelt. \\
-Dieser
-Router soll um die Fähigkeit erweitert werden separate Funkmodule für unterschiedliche Frequenzbereiche aufzunehmen.
-Dabei sind folgende Punkte zu untersuchen:
-  * Recherche verfügbarer Funkmodule
-  * Entwicklung eines Konzepts zur Anbindung der Funkmodule (Transceiver/komplettes Mikrocontroller-Board)
-  * Anpassung des bestehenden Bord-Layouts in Eagle
-  * Erstellung der Platine
-  * Anpassung des Contiki-Betriebssystems (Gerätetreiber)
-Links:
-  * [[http://www.researchgate.net/publication/269319668_Development_of_a_Contiki_border_router_for_the_interconnection_of_6LoWPAN_and_Ethernet|Link zur Publikation der Router-Entwicklung]]
-  * [[http://shop.in-circuit.de/index.php?cPath=22_27|mögliche Funkmodule]]
-\\
-===== Erweiterung eines bestehenden 6LoWPAN Routers - Power over Ethernet =====
-Im IPv6 Labor der Beuth-Hochschule wurde im letzten Jahr ein eigener Router für die
-Kopplung eines 6LoWPAN-Funknetzes mit einem Ethernet-Netzwerk entwickelt. \\
-Dieser Router soll um eine Energieversorgung per Power-over-Ethernet (PoE) erweitert werden.
-Dabei sind folgende Punkte zu untersuchen:
-  * Recherche verfügbarer PoE Lösungen
-  * Anpassung des bestehenden Bord-Layouts in Eagle
-  * Erstellung der Platine
-Links:
-  * [[http://www.researchgate.net/publication/269319668_Development_of_a_Contiki_border_router_for_the_interconnection_of_6LoWPAN_and_Ethernet|Link zur Publikation der Router-Entwicklung]]
-  * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet]]
-\\
-===== Umsetzung eines Referenzdesigns für das Energy-Harvesting eines Sensormoduls =====
-Sensorknoten sollen über Jahre hinweg ohne weitere Installations- und Wartungsarbeiten einsatzfähig
-sein. Die momentan verfügbaren Batterietechnologien stellt das vor Herausforderungen. Durch den
-Einsatz energiesparender Mikrocontroller gepaart mit einer Lösung zur Gewinnung von Energie aus
-der direkten Umgebung können neue Einsatzfelder erschlossen werden.
-Im Rahmen der Arbeit soll ein Referenzdesign von Texas Instruments umgesetzt und bewertet werden.
-Links:
-  * [[https://e2e.ti.com/blogs_/b/msp430blog/archive/2015/08/31/design-a-battery-powered-building-automation-system-to-last-for-decades?DCMP=ep-mcu-msp-buildautomation-en&HQS=ep-mcu-msp-buildautomation-em-blog-automation-en&sp_rid_pod4=MTE1NzI4NjM2OTY4S0&sp_mid_pod4=49438255&detailID=19721111|Link zur TI-Publikation]]
-  * [[http://www.ti.com/tool/tida-00246?DCMP=tida00246&HQS=sys-ind-fa-tida00246-em-rd-tida00246-wwe&sp_rid_pod4=MTE1NzI4NjM2OTY4S0&sp_mid_pod4=49249183&detailID=19721111&spMailingID=49249183&spUserID=MTE1NzI4NjM2OTY4S0&spJobID=740683884&spReportId=NzQwNjgzODg0S0|Referenzdesign (Texas Instruments)]]
-\\
-===== WAN Link-Emulation =====
-Weitverkehrsnetze (WAN) unterscheiden sich in einer Reihe von Parametern wie z.B. Delay und Durchsatz von Lokalen Netzen (LAN). Diese Parameter haben unmittelbare Auswirkungen auf Übertragungsprotokolle und Anwendungen.\\
-In dieser Arbeit soll ein WAN-Emulator auf Basis eine Linux-Systems auf einem Raspberry PI entworfen und getestet werden. Idealerweise sollen die Emulationsparameter per GPIO steuer- und einstellbar sein.
-Links:
-  * [[http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/netem|netem]]
-  * [[http://info.iet.unipi.it/~luigi/dummynet/|dummynet]]
-\\
-===== Restful Webservice für die Überwachung von Ereignissen in einem Sensornetz =====
-In der Arbeit soll untersucht werden wie eine Restful Webservice auf einem OpenWRT
-Heimrouter installiert werden kann um ein angeschlossenes Sensornetz zu überwachen.
-Dazu ist auf dem OpenWRT Router ein Webserver zu installieren und mittels einer geeigneten
-Schriftsprache (PHP, Perl, etc.) ein Restful Service auf den Sensorknoten in geeigneten
-Zeitabständen abzufragen und per Java-Script zu visualisieren.
-**Links:**
-  * OpenWRT: https://openwrt.org
-  * Anbindung des Sensornetzes: https://wiki.ipv6lab.beuth-hochschule.de/contiki/openwrt
-\\
-===== Vergleich verschiedener IP-Paket-Generierungs-Bibliotheken =====
-Testwerkzeuge für Datennetzwerke benötigen sehr oft die Möglichkeit frei konfigurierbare Paketdatenströme zu erzeugen (Lasttests, Test des Antwortverhaltens, Router- und Firewalltests)
-Für die freie Erzeugung von IP-Paketen zur Übertragung in Netzwerken werden dazu in Betriebssystemen sogenannte Paket-Generierungs-Bibliotheken eingesetzt. Diese Bibliotheken unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Performance und der bereitgestellten Funktionalität, sowie der Einfachheit ihrer Verwendung.
-Im Rahmen der Arbeit sollen verschiedene Bibliotheken (python-pcs, libnet, libdnet, ...) hinsichtlich der folgenden Parameter miteinander verglichen werden:
-    * Unterstützung von IPv6
-    * Funktionalität
-    * wie einfach können Pakete erzeugt werden,
-    * welche Higher-Layer werden unterstützt
-    * Performance (max. + Overhead beim Erzeugen)
-**Voraussetzung:** Gute Linux-Kenntnisse, sehr gute Programmier und Netzwerkkentnisse
-\\ \\
-===== Weitere Ideen: =====
-  * Es gibt einen recht interessanten **Low Interaction Honeypot** mit dem Namen honeytrap (http://honeytrap.carnivore.it/), der nach bisheriger Recherche leider noch nicht ipv6 fähig ist. Er bietet gute Proxy-Mechanismen und ist in der Lage Exploits bis zu einem gewissen Grade mit [[http://libemu.carnivore.it/|libemu]] zu erkennen und auszuführen. Es soll geprüft werden ob es möglich ist diesen Honeypot IPv6-fähig zu machen.
-  * **IPv6-Tunnelerkennung:** Ein bestehendes Tool zur Netzwerkanalyse soll analysiert und evaluiert werden. Das Thema setzt Python-Kenntnisse voraus und Interesse sich auch mit den theoretischen Hintergründen und IPv6 Standards zu beschäftigen.
-  * **Entwicklung eines Lego Mindstorms Sensors:** Es soll ein Gyroskop-Sensor entwickelt und an das LegoMindstorms Roboter-System angepasst werden. [[http://www.youtube.com/watch?v=4ulBRQKCwd4 _blank external-link-new-window|Youtube Link]]
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-[[public_v6:abschlussarbeiten_in_bearbeitung|... hier finden Sie bereits bearbeitete Aufgabenstellungen]]