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Interessensgebiete und Forschungsschwerpunkte

Studium (bis 1993)

Studienschwerpunkte: Praktische Informatik, insbesondere verteilte Systeme und Protokollspezifikationen; Nebenfach: Elektrotechnik; Diplomarbeit über ein formales Sicherheitsmodell für Message Handling Systems (MHS).

Studentische Hilfstätigkeiten: Spezifikation und Implementation einer Security Interoperability Sublayer; Entwicklung von Konzepten für eine objektorientierte Erweiterung der Spezifikationssprache SDL.

Auslandssemester: zwei Semester an der University of Waterloo/Kanada; Studienschwerpunkte Echtzeitsysteme und Compilerbau.

Forschungsgebiet 'Sicherheit' (1990-1993)

Im Rahmen eines von der DFG geförderten Drittmittelprojekts wurde zwischen den Ebenen 3 und 4 des OSI-Referenzmodells eine Security Interoperability Sublayer (SIS) definiert, welche bestimmte Sicherheitsdienste, wie beispielsweise Authentifizierung und Verschlüsselung, zur Verfügung stellt. Eine Randbedingung des Projekts bestand darin, dass die durch X.213 definierte Schnittstelle zwischen den Ebenen 3 und 4 unverändert bleibt. Für die Umsetzung der Protokollspezifikation der Sicherheitsebene wurde die Sprache SDL verwandt. Mit Hilfe des Übersetzungswerkzeuges GEODE wurde unter Verwendung von BSD-Sockets die Spezifikation über ein Netzwerk getestet [1].

In einer Weiterführung des Projekts wurde ein formales Sicherheitsmodell für Message Handling Systems (MHS) nach X.400 untersucht. Dazu war zunächst eine formale Bedrohungsanalyse für MHS notwendig. Das formale Sicherheitsmodell basiert auf dem Bell-LaPadula-Modell. Gemäß den Anforderungen der Qualitätsstufe Q7 des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) wurde neben der formalen Spezifikation des Sicherheitsmodells auch die Konsistenz des Modells formal verifiziert [2].

Forschungsgebiet 'Dienstvermittlung' (1993-1997)

Die Aufgabe der Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen ist das Zusammenführen von Anbietern und Nutzern von Diensten. In diesem Forschungsschwerpunkt wurde der Frage nach einer geeigneten Typbeschreibungssprache von Diensten nachgegangen [7], [8]. Es zeigt sich, dass für den Kontext offener verteilter Systeme besondere Bedingungen gelten, weil einerseits Typspezifikationen auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen möglich sein müssen, andererseits keine a-priori-Kenntnis der im System existierenden Typspezifikationen vorausgesetzt werden kann [4].

Als mögliche Lösung wurde ein wissensbasiertes Typsystem entwickelt. Als Typbeschreibungssprache wurden die aus der KI bekannten Conceptual Graphs (CG) verwendet [6], [9]. Damit war es möglich, sowohl Typspezifikationen auf der Abstraktionsebene der Anwender zu unterstützen, als auch operationale Schnittstellen auf Basis einer Interface Definition Language (IDL) [11]. Im Rahmen der durchgeführten Arbeiten entstanden Übersetzer, die IDL Spezifikationen von DCE oder CORBA in äquivalente CGs übersetzen. Hierdurch war es möglich, auf einer operationalen Ebene die Dienstvermittlung zwischen unterschiedlichen Middleware-Plattformen auszudehnen [16].

Die Ergebnisse der Arbeit führten zu einer Kooperation mit der Deutschen Telekom AG, bei der der Ansatz der wissensbasierten Dienstvermittlung in eine TINA-Umgebung integriert wurde [17]. In einer nachfolgenden Kooperation wurde anhand eines konkreten Szenarios die Praktikabilität dieses Ansatzes demonstriert.

Forschungsgebiet 'Architektur von Middleware-Plattformen' (1997-2002)

Als Grundlage für die Forschung und Lehre wurde eine frei verfügbare CORBA Implementierung entwickelt [18]. Diese basiert auf einem Mikrokern-Ansatz, bei dem der Object Request Broker (ORB) nur ein Minimum an Funktionalität enthält. Inter-ORB-Protokolle und andere Funktionen sind als Dienste außerhalb des Mikrokern-ORB angesiedelt und können so modular zum ORB hinzugefügt werden. Mit Hilfe dieses Ansatzes wurde ein neues Inter-ORB-Protokoll auf Basis der ATM-Technologie entwickelt [20]. Als Weiterführung des Forschungsgebiets 'Dienstvermittlung' wurde der Einsatz von Meta-Strukturen in Middleware-Plattformen untersucht. Als Ergebnis entstand eine interaktive graphische Benutzerschnittstelle, mit der dynamisch zur Laufzeit a-priori unbekannte Operationen mit Hilfe des Dynamic Invocation Interface (DII) spezifiziert und abgesetzt werden können [14].

Wegen des Erfolgs der unter dem Namen MICO bekannten Implementierung entstand ein Referenzhandbuch, welches die API und die Werkzeuge von MICO beschreibt [23] (Vertrieb durch dpunkt/Heidelberg und Morgan Kaufmann Publishers/San Francisco). Auf Basis von MICO ist ein Lehrbuch über die Architektur und das Design von Verteilungsplattformen beim dpunkt Verlag erschienen [25]. Basierend auf dem Konzept des Lehrbuchs sind zwei verteilte Systeme Praktika an der Goethe Universität in Frankfurt (WS 97/98) und der Technischen Universität in Darmstadt (WS 98/99) durchgeführt worden. Im Oktober 2005 erschien eine überarbeitete und aktualisierte Version des MICO Lehrbuchs bei Morgan Kaufmann Publishers [35]. MICO wird momentan weltweit von zahlreichen Institutionen und Firmen eingesetzt. Am 23.11.98 wurde im Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG in Darmstadt der erste internationale MICO Workshop durchgeführt. Ein zweiter MICO Workshop fand am 5.3.01 an der Stanford University statt.

Forschungsgebiet 'Konformitätstesten und Web-Anwendungen' (2002-2005)

Erster Schwerpunkt an der San Francisco State University das Konformitätstesten von Verteilungsplattformen. Leitung der COST (CORBA Open Source Testing) Aktivität bei der OMG [27]. Entwicklung einer Programmiersprachen-unabhängigen Methode des Unit Testing basierend auf XML [32], [34]. Weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Web-Anwendungen; u.a. einer generischen Web-basierten Benutzerschnittstelle [29]. Automatische Konvertierung von Desktop-Anwendungen zu Web-Anwendungen [30], [33]. Entwicklung des XML11-Protokolls, welches in Anlehnung an X-Windows, ein XML-basiertes verteiltes Fenstersystem spezifiziert [36]. XML11 unterstützt Kodemigration um Teile der Anwendungslogik beim Klienten auszuführen. Dazu wurde die XML-basierte Programmiersprache XMLVM auf Basis einer virtuellen Maschine entwickelt, die eine einfache Abbildung in andere Programmiersprachen wie beispielsweise JavaScript erlaubt [34].

Forschungsgebiet 'Eingebettete Systeme und Sensornetzwerke' (seit 2004)

Weiterer Schwerpunkt an der San Francisco State University sind eingebettete Systeme und Sensornetzerke. In einem von Agilent Labs finanzierten Projekt wurde in Zusammenarbeit mit Geophysikern an unserer Universität unter meiner Führung ein Sensornetzwerk für die Messung der Wasserqualität der San Francisco Bay entwickelt [37]. Die aktuellen Daten werden über ein von uns entwickeltes Sensor Management Framework an beliebige Konsumenten weitergeleitet [38]. Um die Skalierbarkeit des Systems zu gewährleisten, wird ein Distributed Hash Table (DHT) für den Aufbau eines Multicast-Baums benutzt [39]. Dieses Projekt wird von der National Science Foundation (NSF) finanziert. Das unter dem Akronym NetBEAMS (Networked Bay Environmental Assessment Monitoring System) bekannt gewordene Projekt gewann den Duke Choice Award auf der JavaOne Konferenz 2005. Die an unserem Institut aufgebaute Web-Seite www.netbeams.org wird momentan von anderen Forschungseinrichtungen entlang der kalifornischen Küste übernommen.

Tätigkeiten im Bereich der Lehre

Seminare/Praktika: Betreuung von Seminaren im Bereich objektorientierter Konzepte in verteilten Systemen und Praktika im Bereich verteilter Basisalgorithmen an der Johann Wolfgang Goethe Universität/Frankfurt a.M.

Diplomarbeiten: Betreuung mehrerer Diplomarbeiten zu unterschiedlichen Themen an der Johann Wolfgang Goethe Universität/Frankfurt a.M. und dem International Computer Science Institute/Berkeley.

Lehrauftrag: 4-stündige Vorlesung über C++ und Java an der FH Fulda (WS 96/97).

Lehrveranstaltungen: 4-stündige Vorlesungen an der San Francisco State University seit dem WS 2002:

  • Introduction to Computer Programming (C++)
  • Operating Systems Principles
  • Distributed Systems

Eingeladene Vorträge

         11/94         GI Fachgruppentreffen Betriebssysteme, Hamburg
Titel: OLE2: Konzepte und Architektur
 
4/95 Institut für Parallele und Verteilte Höchstleistungsrechner (IPVR), Universität Stuttgart
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
 
11/95 Institut für TeleKooperationsTechnik (GMD-TKT), Darmstadt
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
 
4/96 Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG, Darmstadt
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
 
5/97 Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Toronto, Canada
Titel: Meta-Level Service Type Specifications
 
10/97 MetaDaten Workshop: Qualifying WebObjects, Universität Osnabrück
Titel: Using meta-level specifications for the service trading in open distributed systems
 
12/97 Arbeitsgruppe Allgemeine Algebra und Diskrete Mathematik, FB Mathematik, TU Darmstadt
Titel: Typsysteme für die Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen
 
3/98 Swiss Federal Institute of Technology - Lausanne (EPFL), Schweiz
Titel: MICO: a CORBA 2.0 compliant implementation
 
11/98 PASS Consulting, Eschborn
Titel: Einsatz von CORBA für die Entwicklung verteilter Anwendungen
 
11/98 Fachhochschule Wiesbaden
Titel: Das Open Source Projekt MICO
 
12/98 MetaDaten Workshop: Heterogeneity and Interoperability, Universität Bonn
Titel: MICO: a free CORBA compliant implementation
 

Seit 1998 zahlreiche eingeladene Vorträge zum Thema Open Source und MICO, u.a. bei GMD, Alcatel, France Telecom, AT&T Research, Microsoft Research, Iona, TINA Konsortium, OMG Konsortium, Stanford University.

Auszeichnungen

         1993         Diplom der Informatik mit Auszeichnung.
 
1997 Promotion in der Informatik mit Auszeichnung.
 
1998 Postdoc Stipendium am International Computer Science Institute,
Berkeley.
 
1998 Auszeichnung des Beitrags [20] in der IEEE Konferenz über ATM.
 
2005 Auszeichnung des NetBEAMS Projekts mit dem Duke Award
auf der JavaOne Konferenz

Eingeworbene Drittmittel

         2004         Agilent Labs Research Grant (US $64.000)
 
2005 NSF Grant (US $20.000)
 
Agilent Labs Research Grant (US $25.000)

Letzte Änderung am: Samstag, 4-Feb-2012 17:59:18 PST   (AP) 7130 Treffer