韧性中的重大挑战：通过设计与运行时措施的自主系统韧性
密码学与安全
2020-06-11 v3 计算机与社会
网络与互联网体系结构
摘要
约80名研究人员、从业者和联邦机构项目管理者参加了2019年3月19-21日在普渡大学校园举办的NSF赞助的韧性重大挑战研讨会。研讨会分为三个主题：网络、信息物理和社会技术系统中的韧性。约30名与会者参与了网络韧性讨论。本文呈现了在网络韧性主题中确定的挑战和解决方案方法的实质性部分。在本文中，我们提出若干代表性应用领域中网络韧性的实质性挑战，并概述应对这些挑战的基础性解决方案。这些解决方案分为两大主题：设计态韧性(resilience-by-design)和反应态韧性(resilience-by-reaction)。我们以自主系统为例作为激发网络韧性的应用驱动。我们关注近期的一些自主系统(自主地面和空中载具)以及更远期的一些(自主救援与救济)。对于设计态韧性，我们关注软件中使我们的网络系统具备韧性所需的设计方法。相反，对于反应态韧性，我们讨论如何在故障发生时通过运行时响应、重配置或恢复使系统具备韧性。我们还讨论了自适应执行以提升韧性的概念，即在可用执行平台(移动/嵌入式、边缘和云)间透明且自适应地执行。对于两大主题各自，我们考察了当前状态、期望状态及达成路径。我们在文末展望了为使弹性自主系统的愿景成为现实，我们必须在短期和中期解决的研究挑战。
引用
@article{arxiv.1912.11598,
title = {Grand Challenges in Resilience: Autonomous System Resilience through Design and Runtime Measures},
author = {Saurabh Bagchi and Vaneet Aggarwal and Somali Chaterji and Fred Douglis and Aly El Gamal and Jiawei Han and Brian J. Henz and Hank Hoffmann and Suman Jana and Milind Kulkarni and Felix Xiaozhu Lin and Karen Marais and Prateek Mittal and Shaoshuai Mou and Xiaokang Qiu and Gesualdo Scutari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11598},
year = {2020}
}