Engineering antifragile self-adaptive systems in service-based architecture

The increasing complexity of modern software systems leads to the problem of finding an effective approach to automate their management process. Self-adaptive systems (SASs) solve this problem by autonomously adapting themselves in order to achieve high-level user-defined goals. A critical concern in this context is ensuring the security of the system against exploitation of software vulnerabilities, as such attacks can compromise components inside the system and disrupt service delivery. This necessity has led to the development of antifragile systems, which, unlike robust systems, improve and adapt through exposure to stressors and failures. The engineering of self-adaptive and antifragile systems is particularly challenging, demanding substantial resources and time which are not available for everyone. This work aims to develop an approach that enables self-adaptive systems in smaller contexts to achieve antifragility with a simpler infrastructure. The development focuses on two primary components: the Managing Node and Vulnerable Nodes. Vulnerable Nodes are susceptible to attacks, which the Managing Node mitigates by reconfiguring the network to enhance security and resilience, following to antifragility principles.

L'aumento della complessità dei moderni sistemi software porta al problema di trovare un approccio efficace per automatizzare il loro processo di gestione. I sistemi self-adaptive (SAS) risolvono questo problema adattandosi autonomamente per raggiungere obiettivi di alto livello definiti dall'utente. Una preoccupazione critica in questo contesto è garantire la sicurezza del sistema contro lo sfruttamento delle vulnerabilità del software, poiché tali attacchi possono compromettere i componenti all'interno del sistema e interrompere la fornitura del servizio. Questa necessità ha portato allo sviluppo di sistemi antifragili, che, a differenza dei sistemi robusti, migliorano e si adattano attraverso l'esposizione a stressori e fallimenti. L'ingegnerizzazione dei sistemi self-adaptive e antifragili è particolarmente impegnativa, richiedendo risorse e tempo significativi che non sono disponibili per tutti. Questo lavoro mira a sviluppare un approccio che consenta ai sistemi self-adaptive in contesti più piccoli di raggiungere l'antifragilità con un'infrastruttura più semplice. Lo sviluppo si concentra su due componenti principali: il Nodo Gestore e i Nodi Vulnerabili. I Nodi Vulnerabili sono suscettibili agli attacchi, che il Nodo Gestore mitiga riconfigurando la rete per migliorarne la sicurezza e la resilienza, seguendo i principi dell'antifragilità.