Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "ESCALATE: Efficiënte en Schaalbare Algoritmen voor de Detectie van Grote Datastromen" "Nele Mentens" "Computerbeveiliging en Industriële Cryptografie (COSIC)" "In het ESCALATE-project worden nieuwe algoritmen ontwikkeld en geïmplementeerd voor het detecteren van grote datastromen. Bestaande algoritmen zijn doeltreffend en efficiënt voor het detecteren van zeer grote datastromen (met een bandbreedte die bijvoorbeeld 100x groter is dan de toegelaten bandbreedte). Als de aanval vanuit meerdere computers tegelijjk wordt opgestart, is het echter ook belangrijk om datastromen die de toegelaten bandbreedte slechts lichtjes overschrijden, te detecteren en te blokkereren. In ESCALATE zullen onderzoekers van ETH Zürich zich concentreren op algoritmen die doeltreffend en efficiënt zijn voor zowel zeer grote datastromen als datastromen waarvan de bandbreedte slechts 1,5x groter is dan de toegelaten bandbreedte. Omdat de  snelheid van netwerkapparaten belangrijk is, zullen onderzoekers van KU Leuven nieuwe architecturen voor configureerbare hardware ontwerpen en implementeren met het oog op het integreren van de ontwikkelde algoritmen in netwerkapparaten. Op die manier kunnen netwerkapparaten uitgerust worden met efficiënte en doeltreffende bescherming tegen netwerkaanvallen  gebaseerd op grote datastromen." "Nieuwe technieken voor de cryptanalyse van hashfuncties" "Vincent Rijmen" "Computerbeveiliging en Industriële Cryptografie (COSIC)" "Cryptografische hashfuncties beelden berichten van willekeurige lengte af op een digest van vaste lengte. Het zijn essentiële bouwblokken in de moderne cryptografie. In nagenoeg alle digitale handtekensystemen wordt bijvoorbeeld enkel de digest van het bericht ondertekend. Om de veiligheid van deze aanpak te garanderen moet het moeilijk zijn om twee verschillende berichten met dezelfde digest te vinden. Een dergelijk paar wordt een botsing genoemd en kan gebruikt worden om een slachtoffer het ene bericht te laten onderteken terwijl hij/zij enkel het andere te zien krijgt.Het doel van dit voorstel is om nieuwe technieken voor de cryptanalyse van hashfuncties, en botsingsaanvallen in het bijzonder, te ontwikkelen. Deze methoden zullen gebruikt worden om zwakheden in bestaande hashfuncties te identificeren, en om veilige en efficiënte alternatieven te ontwikkelen. Het beginpunt van dit voorstel is een nieuwe ontwikkeling in differentiële cryptanalyse, de methode achter bestaande botsingsaanvallen. Op CRYPTO 2022 heb ik namelijk samen met Vincent Rijmen ""quasidifferentiële paden"" geïntroduceerd om de vaste-sleutel kans van differenties in blokcijfers te berekenen. Voordien kon men enkel gemiddelde-sleutel kansen systematisch bepalen, en enkel in een geïdealiseerd model. Omdat hashfuncties vaak worden opgebouwd uit blokcijfers waarbij de sleutel onder controle van de aanvaller valt, leiden quasidifferentiële paden tot nieuwe mogelijkheden in de analyse van hashfuncties." "Modulaire Analyse en Ontwerp van Hashfuncties en Blokcijfers." "Bart Preneel" "Afdeling ESAT - COSIC, Computerbeveiliging en Industriële Cryptografie" "Het doel van dit project is om een betrouwbare theoretische basis voor formele veiligheidsdefinities van cryptografische hashfuncties en blokcijfers te ontwikkelen. De theoretische basis voor hashfuncties zal veiligheidsdefinities voor sleutelloze hashfuncties omvatten, alsmede voor hashfuncties die een additionele sleutel vast of verschillend per bericht als invoer hebben. Veiligheidsmodellen voor blockcijfers worden ge-introduceerd voor verschillende manieren waarop een aanvaller de sleutel kan gebruiken, zoals verwante-, bekende-, en gekozen-sleutel-aanvallen. Met behulp van deze theoretische basis zullen concrete hashfuncties en blokcijferontwerpen geanalyseerd worden. Deze analyse zal voornamelijk berusten op het reduceren van veiligheidsbewijzen. Het uiteindelijke doel is om generalisaties van de veiligheidseigenschappen te verschaffen, waaraan een onderliggende constructie moet voldoen teneinde voor een hashfunctie of blokcijfer een adequaat veiligheidsniveau te garanderen." "Water sensitive urban design in onze steden: urbaan groen als tool voor waterbeheer." "Ben Somers" "Afdeling Bos, Natuur en Landschap" "De snelle aangroei van steden in de wereld geeft aanleiding voor een heel aantal uitdagingen op milieuvlak. Een belangrijk aspect dat gelinkt is met deze toenemende trend van urbanisatie, is de wijziging van de hydrologische cyclus. Door de hoge graad van verharde oppervlakten in stedelijke gebieden worden processen zoals infiltratie, oppervlakte afvoer, evaporatie en interceptie van regenwater drastisch gewijzigd. Een toename van de oppervlakte afvoer wordt waargenomen terwijl evaporatie-, infiltratie- en interceptieprocessen afnemen. Dit geeft niet enkel aanleiding tot overstromingen en andere water-gerelateerde problemen in de steden zelf maar ook in stroomafwaarts gelegen gebieden buiten de stedelijke grenzen, die dit additionele inkomende regenwater niet kunnen opvangen.Dit doctoraatsproefschrift wil bijdragen tot een beter begrip van de rol van vegetatie in een stedelijke context. De focus ligt op de rol van groene infrastructuur (bomen, struiken, gras, …) in de stedelijke hydrologische cyclus. Groene infrastructuur zorgt voor een breed scala van ecosysteemdiensten, waarvan waterretentie een van de belangrijkste is. Door regenwater op te vangen op hun blad- en stamoppervlaktes neemt het regenvolume dat de grond bereikt af. Omdat piekstromen worden gebufferd ondervinden waterafvoer systemen minder druk, wat resulteert in minder overstromingen en ander water-gerelateerde problemen. Bovendien zorgen plaatsen waarop groene infrastructuur aangeplant is voor doorlaatbare oppervlaktes waar de oppervlakkige waterafvoer, dat geproduceerd wordt op verharde oppervlaktes, kan infiltreren zodat dit water de vaak uitgeputte grondwater tafel onder steden kan aanvullen.Groene infrastructuur bestaat uit een mengelmoes van groentypes. In het eerste gedeelte van dit proefschrift licht de focus op de kleine vegetatietypes, welke een vaak over het hoofd gezien deel zijn van het stedelijke groen spectrum. Ondanks dat deze kleine vegetatietypes kleiner zijn dan bomen, kan hun invloed op de stedelijke hydrologische cyclus toch behoorlijk groot zijn.  Om hun impact op waterretentie te bepalen werd een ex-situ serre experiment met een regenvalsimulator uitgevoerd. Vier kleine stedelijke groensoorten werden verzadigd met regen en hun interceptiecapaciteit werd gemeten. Deze bevindingen werden vervolgens gelinkt met vegetatiekenmerken om multiple lineair regressie modellen te  maken. Biomassa werd gevonden als een goede voorspeller van het regenwater interceptiecapaciteit potentieel voor zowel individuen van één soort als voor individuen van verschillende soorten. Bovendien was het regenwater interceptie potentieel van deze kleine groensoorten van een zelfde grootteorde als het regenwater interceptie potentieel van bomen, wat hun belang in de stedelijke hydrologische cyclus benadrukt.Het tweede gedeelte van dit proefschrift draait rond alleenstaande bomen. In een regenopvang experiment dat gedurende drie opeenvolgende jaren liep (2015-2017), werd een grote opvangconstructie gebouwd onder een Noorse esdoorn en een kleinbladige linde. De interceptie, doorval en stamafvoer werden voor beide bomen gemeten tijdens regenevents van verschillende groottes en intensiteiten. De opgebouwde dataset werd vervolgens gebruikt als invoer voor verschillende hydrologische modellen. De prestatie in het voorspellen van de volledige regen interceptie werd vergeleken tussen de vaak gebruikte interceptiemodellen van Gash en Rutter (Gash and Morton, 1978; A. J. Rutter et al., 1971) aan de ene kant, en een aangepaste versie van het volledige waterbalans model WetSpa aan de andere kant. Uit onze bevindingen blijkt dat de voorspellingen van het volledige waterbalans model WetSpa gelijkaardig zijn aan deze van de interceptiemodellen van Gash en Rutter. Vanwege zijn holistische aanpak, adviseren wij WetSpa om voorspellingen te maken over de impact van bomen op de volledige stedelijke waterbalans.Het laatste gedeelte van dit proefschrift kijkt naar groene infrastructuur vanuit een stedelijke landschapsschaal. In plaats van te focussen op individuele groenelementen, werd het effect van verschillende ruimtelijke patronen van urbaan groen in een landschap op de functionele oppervlakte afvoer connectiviteit onderzocht, wat een maat is voor het gemak waarmee water door een landschap stroomt. Door het gebruik van een virtueel oppervlakte afvoer experiment, gebruik makend van 100’en artificieel gecreëerde landschappen, werd de invloed van 17 verschillende landschapsmetrieken op de functionele oppervlakte afvoer connectiviteit bekeken. De effectief verharde oppervlakte en de gemiddelde grootte van de verharde oppervlaktes werden gevonden als de meest belangrijke variabelen die de functionele oppervlakte afvoer connectiviteit beïnvloeden.  De relaties van deze variabelen met de functionele oppervlakte afvoer connectiviteit werden gemodelleerd voor stedelijke gebieden met verschillende afvoersysteem densiteiten en percentages van groene infrastructuur bezetting. De resultaten toonden dat een decentralisatie van het afvoersysteem noodzakelijk is om het volume van oppervlakteafvoer te verminderen. Door het creëren van smalle, doorlaatbare oppervlaktes beplant met groene infrastructuur in het landschap, kan oppervlakte afvoer worden opgevangen dicht bij de plaats waar deze werd geproduceerd. Op deze manier wordt er minder druk gezet op het afvoersysteem en het opgevangen water kan gebruikt worden voor andere toepassingen. Om dit gedeelte af te sluiten werd een kleine case study gedaan op een subcatchment van de Watermaalbeek in Brussel. De resultaten van deze case study toonden aan dat de relaties die gevonden werden in het virtuele experiment, blijven gelden in een bestaand stedelijk landschap.In zijn geheel beantwoordt dit proefschriftt verschillende vragen betreffende het potentiele effect van groene infrastructuur op de urbane hydrologische cyclus. We concluderen dat door middel van meer groen aan te planten in een stedelijke omgeving, sterke verbeteringen in water management kunnen worden bekomen. De auteur hoopt dat de informatie in dit proefschrift kan bijdragen in het creëren van meer bewustzijn bij de algemene bevolking rond de voordelen van groene infrastructuur en in het stimuleren van het gebruik van groene infrastructuur door beleidsmakers en urbane planners." "Lichaams-gekoppelde communicatie voor draadloze myoelectrische controle van bionische armprothesen" "Luc Martens" "Vakgroep Informatietechnologie" "Ongeveer 4.5 miljoen patiënten leven met een of meerdere amputaties in de Verenigde Staten en de Europese Unie tezamen. Er wordt verwacht dat dit aantal zal toenemen. Bijgevolg zijn er verschillende innovatieve, slimme neuroprothesen ontwikkeld, waaronder bionische armen. Deze toestellen hebben informatie nodig van meerdere sensoren en actuatoren op het lichaam om goed te functioneren. Om het comfort van de patiënt te garanderen zouden al deze connecties draadloos moeten zijn. Er zijn verschillende sensoren die gebruikt kunnen worden voor de controle van bionische prothesen. Deze moeten communiceren met de prothese en met elkaar. De energievoorraad van deze sensoren op het lichaam is echter beperkt en deze draadloze connecties kunnen dynamisch veranderen en verstoord worden, wat tot problemen kan leiden in de operatie van de prothese. Daarom is het ontwerp van deze communicatiekanalen zeer belangrijk. In dit project stellen we lichaams-gekoppelde communicatie voor als een mechanisme voor dit draadloze lichaamskanaal. Er zal een theorie ontwikkeld worden voor deze communicatie, die met numerieke methoden en metingen op het lichaam gevalideerd zal worden. Deze theorie zal leiden tot een efficiënt ontwerp van elektroden die in de prothese geïntegreerd kunnen worden en die deze communicatie zullen verbeteren. Het uiteindelijke doel van dit project is om het leven te verbeteren van een grote, groeiende groep patiënten."