Portfolio Individual - Projeto Integrado III

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Sistema de Ensino 100% ONLINE
SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM REDES DE COMPUTADORES
NOME
PROJETO INTEGRADO III
CIDADE - AA
2023
NOME
PROJETO INTEGRADO III
Trabalho apresentado à Universidade UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção de média semestral nas disciplinas norteadoras do semestre letivo.
Tutor (a): Dorival Magro Junior
CIDADE - AA
2023
	SUMÁRIO	
1	INTRODUÇÃO	3
2	DESENVOLVIMENTO	4
2.1	TAREFA 1	4
2.2	TAREFA 2	5
2.3	TAREFA 3	7
2.4	TAREFA 4	8
2.5	TAREFA 5	9
3	CONCLUSÃO	12
4	REFERÊNCIAS	13
	
	
INTRODUÇÃO
Neste Projeto Integrador, será trabalhados os conceitos de números binários e a sua importância para às máquinas e também os seus processadores (CPU).
Serão trabalhados também os conceitos de Moduladores de Frequência e Demoduladores de Frequência, onde serão apresentados os principais e também às suas características.
Também será estudado como o Kernel funciona e as suas atribuições em processadores e diferentes sistemas operacionais como Windows e Linux, onde será apresentada às suas características.
Além disso, serão trabalhados os diferentes tipos de Criptografia, apresentando os seus conceitos e também aplicações na prática, além das suas funcionalidades em diferentes situações.
Por fim, serão apresentados os principais tipos de comunicação entre máquinas e as diferentes formas de comunicação entre elas, além das suas características.
DESENVOLVIMENTO 
TAREFA 1
Os números Binários são um sistema de numeração que só utiliza os valores “0” e “1”, para formar os demais valores, diferentes dos números decimais onde encontramos o [0,1,2,3,4,5,6,7,8 e 9], para formar os demais valores.
Vale ressaltar que toda base do computador provém de uma linguagem Binária, ou seja, todo o seu processamento e armazenagem é com a utilização desse sistema numérico, com ele o computador consegue processar as informações com mais facilidade por se tratar de apenas 2 números.
Conforme verifica (MARTINES, 2019, p. 33):
Uma diferença básica e fundamental entre esse sistema [binário] e o sistema decimal é a quantidade de algarismos utilizados para representar um número [...]. Verificamos que, de maneira geral, quanto menor a base, mais algarismos são necessários, tornando-se menos prático quando se trata da representação de números grandes. Por outro lado, o fato de trabalhar com essa base torna-se mais ágil quando realizamos as operações, pelo fato de não utilizarmos outros dígitos, senão 0 e 1.
Na prática, para converter os números binários para os decimais é necessário utilizar métodos de transformações, um deles é pela divisão. Por exemplo, para converter o número decimal 20, em 20 em binário, é necessário realizar uma divisão sempre utilizando o número 2 como divisor, até que se chegue ao quociente final em 0, assim tendo a transformação final do número binário. Como se pode ver nas transformações abaixo:
	20/2 = 10, resto = 0
10/2 = 5, resto = 0
5/2 = 2, resto = 1
2/2 = 1, resto = 0
1/2 = 0, resto = 1
Fonte: Próprio Autor (2023)
Lendo de baixo para cima, vemos que o 20 em número Binário ficou da seguinte forma:
00101
TAREFA 2
A modulação é o processo de alterar uma ou mais características de um sinal chamado de sinal modulador, para transmiti-lo através de um canal de comunicação. Já a demodulação é o processo inverso de recuperar o sinal original a partir do sinal modulado.
· Amplitude Modulação (AM);
· Modulação em Frequência (FM);
· Modulação de Fase (PM);
A Amplitude Modulação é tipo de modulação que a amplitude do sinal modulador é usada para variar a amplitude do sinal portador. É utilizada em rádio AM e em algumas aplicações de transmissão de voz em longas distâncias.
Já na Modulação em Frequência (FM), a frequência do sinal modulador é usada para variar a frequência do sinal portador. É utilizada em rádio FM, em sistemas de comunicação de dados e em algumas aplicações de transmissão de voz em curtas distâncias.
E na Modulação de Fase (PM), a fase do sinal modulador é usada para variar a fase do sinal portador. É utilizada em sistemas de comunicação de dados, em telecomunicações e em algumas aplicações de transmissão de voz em curtas distâncias.
Já na Demodulação teremos a:
· Demodulação de Amplitude (AM);
· Demodulação em Frequência (FM);
Na Demodulação de Amplitude (AM), o sinal modulado é enviado para um circuito que remove a parte de alta frequência do sinal e recupera a parte de baixa frequência, correspondente ao sinal original.
Já na Demodulação em Frequência (FM), o sinal modulado é enviado para um circuito que remove a variação de frequência e recupera o sinal original.
E por fim, na Demodulação de Fase (PM), o sinal modulado é enviado para um circuito que remove a variação de fase e recupera o sinal original.
As aplicações dos diferentes tipos de modulação e demodulação são diversas e dependem da área de atuação. A modulação AM é utilizada em rádio AM, transmissão de voz em longas distâncias, sistemas de alarme e outros dispositivos. A modulação FM é utilizada em rádio FM, sistemas de comunicação de dados, sistemas de navegação por satélite, entre outros. A modulação PM é utilizada em telecomunicações, sistemas de navegação e sistemas de radar.
A demodulação AM é utilizada em rádio AM, sistemas de alarme, entre outros. A demodulação FM é utilizada em rádio FM, sistemas de comunicação de dados, sistemas de navegação por satélite, entre outros. A demodulação PM é utilizada em sistemas de telecomunicações, sistemas de navegação e sistemas de radar.
Abaixo o circuito de um Demodulador AM para rádio:
Fonte: Próprio Autor (2023)
tarefa 3
Segundo a Plataforma de Tecnologia TechTudo (2014), o nome Kernel:
[...] vem do inglês, e significa “núcleo”. Em linhas gerais, o kernel é o “cérebro” do computador. Peça fundamental dos sistemas operacionais, ele é a ligação entre o processamento dos dados e os programas. Mesmo estando presente no Windows e no Mac OS, por exemplo, ele ficou mais conhecido com o desenvolvimento do Linux. Veja como o kernel afeta o desempenho do seu computador.
O kernel é a camada de software que atua como intermediário entre o sistema operacional e o hardware do computador. Ele se comunica diretamente com o CPU e demais componentes de hardware por meio de drivers de dispositivo, que são programas que controlam o funcionamento dos dispositivos de hardware.
O kernel é responsável por ser o elo do hardware (parte física) com o software (parte lógica) do computador. Em outras palavras, o principal objetivo é gerenciar o computador e permitir que os aplicativos sejam executados e façam uso dos recursos que a máquina tem. O núcleo também tem que garantir, por exemplo, que a memória RAM seja usada em seu potencial sem risco para o computador. (TechTudo, 2014).
Quando o sistema operacional precisa acessar um dispositivo de hardware, ele envia uma solicitação ao kernel, que por sua vez utiliza os drivers de dispositivo para interagir com o hardware. Isso envolve enviar e receber sinais elétricos e dados por meio de barramentos de comunicação, controlar o fluxo de energia e executar operações de baixo nível para gerenciar o hardware.
Essa comunicação entre o kernel e o hardware é essencial para garantir que o sistema operacional possa funcionar corretamente e acessar todos os recursos do computador. O kernel atua como um ponto de entrada único para todas as solicitações de hardware e é responsável por garantir que essas solicitações sejam atendidas de forma rápida e eficiente.
tarefa 4
A criptografia é um campo da ciência da computação que se preocupa em proteger informações sensíveis por meio de técnicas matemáticas. O blockchain é uma tecnologia que usa criptografia para garantir a segurança e a integridade de um registro público descentralizado e distribuído.
A evolução da criptografia sempre esteve acompanhada pela evolução da criptoanálise, área de estudo que visa entender os métodos criptográficos e descriptografar informações. Uma observaçãoque pode ser feita a respeito dos processos criptográficos é que geralmente estão divididos em dois elementos, sendo eles: algoritmo e chave, conforme explica (MENDES; PAULICENA; SOUZA, 2011).
Dentro do blockchain, a criptografia é usada em várias camadas para garantir a segurança do sistema. A seguir, descrevo algumas das técnicas criptográficas utilizadas no blockchain e como elas funcionam:
· Hashing
· Assinaturas digitais
· Criptografia simétrica
· Criptografia assimétrica
 O hashing é uma técnica criptográfica que transforma dados de qualquer tamanho em uma sequência de caracteres de tamanho fixo. No blockchain, hashing é usado para criar uma assinatura digital única para cada bloco de transações. Essa assinatura é adicionada ao cabeçalho do bloco e é usada para verificar a integridade dos dados do bloco.
As assinaturas digitais são uma técnica criptográfica que permite que uma pessoa prove sua identidade eletronicamente. No blockchain, as transações são assinadas digitalmente para garantir que apenas o proprietário real da conta possa autorizar a transferência de fundos.
A criptografia simétrica é uma técnica criptográfica que usa a mesma chave para criptografar e descriptografar dados. No blockchain, a criptografia simétrica é usada para proteger a comunicação entre os nós da rede. Cada nó possui uma chave de criptografia compartilhada que é usada para garantir a confidencialidade e integridade da comunicação.
Este modelo consiste de uma única chave que é utilizada tanto para criptografar a mensagem que o remetente deseja enviar quanto para o destinatário descriptografar a mensagem como pode ser observado na figura 8. Com a utilização deste sistema, mesmo que um terceiro intercepte a mensagem e conheça o algoritmo utilizado para grafar, o mesmo não conseguirá decifrar a mensagem, pois ela está protegida pela chave, possibilitando que as partes interessadas em ter uma comunicação segura se preocupe apenas com a segurança da chave (OLIVEIRA, 2012).
A criptografia assimétrica é uma técnica criptográfica que usa um par de chaves diferentes para criptografar e descriptografar dados. No blockchain, a criptografia assimétrica é usada para garantir a autenticidade dos nós da rede e proteger a integridade dos dados armazenados no blockchain. Cada nó possui um par de chaves pública e privada, sendo que a chave privada é usada para assinar transações e a chave pública é usada para verificar a autenticidade das transações.
O sistema de chave assimétrica consiste em um par de chaves, uma pública e uma privada, onde esse par de chaves é utilizado para criptografar e descriptografar uma informação. A chave privada só tem como função descriptografar a informação encriptada pela chave pública, que é previamente disponibilizada ao usuário que deseja mandar uma informação criptografada, onde somente seu par, a chave privada consegue descriptografar a informação (KIM; SOLOMON, 2014).
Em resumo, a criptografia é um elemento fundamental no blockchain, garantindo a segurança, confidencialidade e integridade dos dados armazenados e compartilhados nas redes.
Tarefa 5 
Os modelos de comunicação entre máquinas são uma forma de estabelecer a comunicação entre computadores em sistemas distribuídos. Em um sistema distribuído, vários computadores estão conectados por uma rede e trabalham juntos para realizar uma tarefa. Para que isso ocorra de maneira eficiente, é necessário que esses computadores se comuniquem entre si. Segundo Schoba (2018):
“A comunicação entre máquinas, como o nome sugere, mas que também é chamada de M2M, diz respeito à tecnologia que permite que os dispositivos se comuniquem.
Essa comunicação pode ser definida como a troca de informações entre dispositivos seja no ambiente industrial, seja no ambiente privado.
A comunicação das máquinas pode ser feita entre si ou a partir de uma localização central, no qual fica o banco de dados, essa interação se torna possível, principalmente, devido à internet.
A comunicação entre máquinas, ainda, permite que uma empresa consiga coletar informações valiosas sobre processos importantes, ao mesmo tempo que simplifica e melhora as cadeias de fornecimento”
Existem diversos modelos de comunicação entre máquinas nos sistemas distribuídos, cada um com suas próprias características e propósitos. Alguns exemplos desses modelos são:
· Modelo cliente-servidor;
· Modelo peer-to-peer (P2P);
· Modelo de troca de mensagens assíncronas;
O modelo cliente-servidor: é o modelo mais comum de comunicação em sistemas distribuídos. Nesse modelo, um cliente envia uma solicitação para um servidor e aguarda a resposta. O servidor, por sua vez, processa a solicitação e retorna uma resposta ao cliente. Exemplo: navegação na web, onde o cliente (navegador) solicita uma página para o servidor web e recebe a resposta com o conteúdo da página.
No Modelo peer-to-peer (P2P), todos os dispositivos conectados em uma rede têm o mesmo papel, ou seja, são pares uns dos outros. Cada dispositivo pode enviar e receber dados para qualquer outro dispositivo na rede. Exemplo: compartilhamento de arquivos em redes P2P, onde os dispositivos trocam arquivos diretamente entre si, sem a necessidade de um servidor central. Segundo Kovacks (2022):
“Uma rede P2P conecta computadores aproximadamente equivalentes em uma base igual, sem a mediação de um terceiro computador. O P2P difere das redes cliente/servidor, onde muitos computadores se conectam a um único servidor maior que direciona a comunicação dentro da rede.”
Já o modelo de troca de mensagens assíncronas, as máquinas trocam mensagens de forma assíncrona, ou seja, sem a necessidade de um canal de comunicação permanente. Cada máquina envia uma mensagem para outra máquina, que pode processar a mensagem imediatamente ou armazená-la para processamento posterior. Exemplo: filas de mensagens em sistemas de processamento em lote, onde as mensagens são colocadas em uma fila e processadas posteriormente, sem a necessidade de um canal de comunicação permanente entre as máquinas. Segundo a Microsoft (2022):
“Mensagens assíncronas e comunicação controlada por evento são críticos ao propagar alterações entre vários microsserviços e seus modelos de domínio relacionados. Conforme mencionado anteriormente na discussão, microsserviços e BCs (Contextos Limitados), modelos (Usuário, Cliente, Produto, Conta etc.) podem ter diferentes significados para diferentes microsserviços ou BCs. Isso significa que, quando ocorrem alterações, você precisa de algum modo de reconciliar essas alterações entre diferentes modelos. Uma solução é consistência eventual e comunicação controlada por evento com base em mensagens assíncronas.”
A referida ainda diz que:
Ao usar mensagens, processos se comunicam trocando mensagens de maneira assíncrona. Um cliente faz um comando ou uma solicitação a um serviço ao enviar uma mensagem a ele. Se o serviço precisar responder, ele enviará uma mensagem diferente de volta ao cliente. Como é uma comunicação baseada em mensagens, o cliente presume que a resposta não será recebida imediatamente e que poderá não haver resposta alguma.
CONCLUSÃO
O profissional de Redes de Computadores, necessita ter um amplo conhecimento de diferentes formas de comunicação entre máquinas e criptografia, pois através desse conhecimento que será possível ele tirar outras conclusões e realizar trabalhos na área de Tecnologia de Informação, mais precisamente em Redes de Computadores, sem a construção de um bom circuito o sistema criado poderá ter inúmeras falhas.
REFERÊNCIAS
KIM, D.; SOLOMON, M. G. Fundamentos de Segurança de Sistemas de Informação. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 385 p. ISBN 978-0-7637-9025-7.
KOVACS, Leandro. O que é P2P? [Peer-to-peer]. 2022. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2023.
MARTINES, V. M. Base de numeração e o sistema binário. Dissertação (Mestrado)— Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados - MS, 2019. Citado 4 vezes nas páginas 16, 19, 23 e 24.
OLIVEIRA, R. R. Criptografiasimétrica e assimétrica-os principais algoritmos de cifragem. Segurança Digital [Revista online], v. 31, p. 11–15, 2012
SCHOBA, Thiago. Comunicação entre máquinas: o que é, componentes e mais. 2018. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2023.
TECHTUDO. O que é e como funciona o Kernel: o núcleo do seu computador. 2014. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2023.
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