http://hdl.handle.net/20.500.11960/2358 Sun, 20 Sep 2026 14:10:39 GMT 2026-09-20T14:10:39Z http://hdl.handle.net/20.500.11960/5066 Title: Residual memory of virtual machines visible to the host : an empirical study on isolation faults Authors: Moreira, Marco Pinto Abstract: Virtual Machines (VMs) are widely used in virtualized environments to provide isolation between guests sharing the same physical hardware. By abstracting Central Processing Unit (CPU), memory, storage and networking resources, hypervisors enable efficient resource consolidation while maintaining separation between machines. Memory plays a central role in this model, as it temporarily stores active programs and execution data. In virtualized systems, physical memory is dynamically allocated, reclaimed and reassigned across VM lifecycle events, including execution, shutdown and reboot. These operations rely on the assumption that isolation mechanisms prevent residual data from persisting beyond the intended execution context. However, the effectiveness of memory isolation and memory clearing mechanisms remains an open concern. If volatile memory pages are not properly sanitized before being reassigned, residual data generated by one VM can remain present in host memory beyond its lifecycle. This challenges common assumptions regarding automatic memory clearing and can increase the exposure surface of sensitive information in shared infrastructures. The risk is further amplified by the fact that application data is typically not encrypted while residing in volatile memory. This research examines how memory content created within a VM persists across various stages of the VM lifecycle and examines whether such data remains observable at the host level. The study evaluates memory behavior during running, shutdown, and reboot transitions to analyze patterns of retention, relocation, and duplication. To study this behavior, controlled experiments are conducted by injecting 25 million unique, identifiable tags into the memory of VMs. Host memory dumps are collected at multiple VM execution stages and analyzed using automated scanning techniques. The evaluation is performed across three virtualization platforms: Microsoft Hyper-V, VMware, and Oracle VirtualBox. The results indicate that approximately 99% of injected tags are detectable in host memory while the VM is running. After shutdown and reboot transitions, a substantial proportion of tags remain present, with persistence rates varying across platforms. Although page-level retention decreases over lifecycle stages, most tags are not fully eliminated but instead relocated to different host physical pages. Additionally, memory duplication is observed, with identical tags appearing in multiple host memory regions despite being inserted only once. The analysis shows that memory content is not fully removed after a VM shutdown. Differences are also observed between virtualization platforms in how memory is managed and retained. The results obtained highlight privacy risks related to volatile memory in virtualized environments and emphasize the importance of improving memory isolation and sanitization mechanisms, particularly in shared infrastructures.; Máquinas virtuais são amplamente utilizadas em ambientes virtualizados para fornecer isolamento entre sistemas que partilham o mesmo hardware físico. Ao abstrair o processador, a memória, o armazenamento e a rede, os hipervisores permitem uma consolidação eficiente de recursos, mantendo simultaneamente a separação entre máquinas. A memória desempenha um papel central neste modelo, uma vez que armazena temporariamente programas ativos e dados em execução. Em sistemas virtualizados, a memória física é dinamicamente alocada, libertada e reatribuída ao longo dos diferentes eventos do ciclo de vida das máquinas virtuais, incluindo execução, encerramento e reinício. Estas operações baseiam-se no pressuposto de que os mecanismos de isolamento impedem que dados residuais persistam para além do contexto de execução previsto. No entanto, a eficácia dos mecanismos de isolamento e de limpeza de memória continua a ser uma preocupação em aberto. Se as páginas de memória volátil não forem devidamente apagadas antes de serem reatribuídas, dados residuais gerados por uma máquina virtual podem permanecer na memória do anfitrião para além do seu ciclo de vida. Isto desafia suposições comuns relativas à limpeza automática da memória e pode aumentar a superfície de exposição de informação sensível em infraestruturas partilhadas. O risco é ainda amplificado pelo facto de os dados das aplicações, em regra geral, não se encontrarem encriptados enquanto residem em memória volátil. Este trabalho investiga de que forma o conteúdo de memória criado no interior de uma máquina virtual persiste ao longo das várias fases do seu ciclo de vida e analisa se esses dados permanecem observáveis ao nível do anfitrião. O estudo avalia o comportamento da memória durante as transições de execução, encerramento e reinício, de modo a identificar padrões de retenção, relocalização e duplicação. Para estudar este comportamento, foram conduzidas experiências controladas através da injeção de 25 milhões de etiquetas únicas identificáveis na memória das máquinas virtuais. Foram recolhidos dumps de memória do anfitrião em múltiplas fases de execução da máquina virtual e analisados, recorrendo a técnicas automatizadas. A avaliação VirtualBox. Os resultados indicam que aproximadamente 99% das etiquetas injetadas são detetáveis na memória do anfitrião enquanto a máquina virtual se encontra em execução. Após as transições de encerramento e reinício, uma proporção substancial das etiquetas permanece presente, variando as taxas de persistência entre plataformas. Embora a retenção ao nível da página diminua ao longo das fases do ciclo de vida, a maioria das etiquetas não é totalmente eliminada, sendo antes relocalizada para diferentes páginas físicas do anfitrião. Adicionalmente, foi observada duplicação de memória, com etiquetas idênticas a surgirem em múltiplas regiões da memória do anfitrião, apesar de terem sido inseridas apenas uma vez. A análise demonstra que o conteúdo da memória não é completamente removido após o encerramento de uma máquina virtual. Foram igualmente observadas diferenças entre plataformas de virtualização no que respeita à forma como a memória é gerida e retida. Os resultados obtidos evidenciam riscos de privacidade associados à memória volátil em ambientes virtualizados e reforçam a importância de melhorar os mecanismos de isolamento e de sanitização de memória, particularmente em infraestruturas partilhadas. Description: Mestrado em Cibersegurança na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo Wed, 01 Jul 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11960/5066 2026-07-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11960/5064 Title: O traje alto duriense como inspiração : da tradição ao produto de design Authors: Clérigo, Mariana sofia Ermida Abstract: O presente projeto, tem como objetivo o desenvolvimento de uma coleção cápsula com a capacidade de divulgar a etnografia e a cultura duriense, em particular o traje da mulher duriense, através do design de moda. Pretende-se, assim, criar produtos que possam proporcionar uma experiência de usabilidade ao nível emocional e percetivo aos seus potenciais utilizadores, despertando simultaneamente a consciência e o interesse pela história, identidade e património cultural da região. Preservar e valorizar práticas culturais que, ao longo de diferentes épocas, desempenharam um papel significativo na organização social e na construção identitária das comunidades revela-se fundamental, sobretudo num contexto em que, com a evolução da sociedade, estas tradições foram gradualmente perdendo relevância e caindo em desuso e esquecimento. Na contemporaneidade, muitos elementos culturais de um território são recordados apenas como tradição, correndo o risco de serem progressivamente esquecidos ou descartados. Refletindo sobre esta problemática, surgiu a motivação para a realização desta investigação, com o propósito de criar um mecanismo de comunicação através da moda, conferindo-lhe não apenas uma dimensão cultural, mas também o potencial para despertar curiosidade e interesse pela etnografia e pela história da região do Alto Douro. Neste contexto, foram desenvolvidos diversos coordenados e acessórios adaptáveis a diferentes situações do quotidiano, procurando estabelecer uma ponte entre tradição e contemporaneidade. Este estudo encontra-se estruturado em duas partes principais. A primeira parte corresponde à componente teórica, iniciando-se com um capítulo dedicado ao design de moda, no qual se procede à definição do conceito de traje e à sua contextualização histórica. Seguidamente, aborda-se a moda enquanto linguagem, bem como os elementos e princípios do design de moda, estabelecendo-se um enquadramento conceptual fundamental para o desenvolvimento do projeto. No capítulo seguinte, analisa-se o traje na comunidade do Alto Douro, começando pela caracterização geográfica e sociocultural da região, e explorando-se de forma pormenorizada os diferentes tipos de traje existentes. Ainda nesta primeira parte, é abordado o conceito de espírito do lugar (Genius Loci), analisando-se o seu papel no design e a forma como o traje pode funcionar como veículo de expressão desse conceito. A segunda parte do estudo corresponde ao desenvolvimento do projeto prático, onde são apresentadas as propostas criadas para a coleção cápsula, desde as ilustrações iniciais aos protótipos finais, incluindo as respetivas fichas técnicas. É ainda apresentada a marca criada no âmbito do projeto, concebida como instrumento de contextualização, comunicação e divulgação da coleção, reforçando a identidade conceptual e cultural da proposta.; The present project aims to develop a capsule collection with the ability to promote the ethnography and culture of the Douro region, specifically the traditional attire of Douro women, through fashion design. Thus, the project seeks to create products capable of providing an emotional and perceptual user experience, while raising awareness of the history, identity, and cultural heritage embedded in the region. Preserving and valuing cultural practices that, throughout different periods, played a significant role in social organization and identity construction is essential, particularly in a context where, due to societal evolution, these traditions have gradually lost relevance and fallen into disuse and oblivion. In contemporary society, many cultural elements of a territory are remembered merely as tradition and tend to be forgotten or discarded. Reflecting on this issue led to the motivation for this research, with the purpose of creating a communication mechanism through fashion, granting it not only a cultural dimension but also the potential to stimulate curiosity and interest in the ethnography and history of the Douro region. In this context, several outfits and accessories were developed that can be adapted to different everyday situations, establishing a bridge between tradition and contemporaneity. This study is structured into two main parts. The first part corresponds to the theoretical component, beginning with a chapter dedicated to fashion design, in which the concept of attire is defined and historically contextualized. Subsequently, fashion is addressed as a language, as well as the elements and principles of fashion design, establishing a conceptual framework essential for the development of the project. In the following chapter, the attire of the Alto Douro community is analyzed, starting with the geographical and sociocultural characterization of the region and exploring in detail the different types of attire that exist. Still within this first part, the concept of spirit of place (Genius Loci) is addressed, analyzing its role in design and how attire can function as a vehicle for the expression of this concept. The second part of the study corresponds to the development of the practical project, where the proposals created for the capsule collection are presented, from initial illustrations to final prototypes, including the respective technical sheets. The brand created within the scope of the project is also presented, conceived as a tool for contextualization, communication, and dissemination of the collection, reinforcing the conceptual and cultural identity of the proposal. Description: Mestrado em Design Integrado na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo Tue, 30 Jun 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11960/5064 2026-06-30T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11960/5063 Title: A importância do design na reabilitação urbana e rural Authors: Ferreira, Carolina de Andrade Nogueira Abstract: Devido à procura excessiva por habitação e à crescente dificuldade de acesso a habitações a preços razoáveis, é necessário pensar numa alternativa de fácil concretização. Perante esta escassez de ofertas no setor imobiliário, o conceito de reabilitação urbana e rural propõe-se como solução sustentável e economicamente viável, capaz de responder igualmente às necessidades contemporâneas de qualquer utilizador. Este trabalho de investigação visa compreender o tipo de intervenção necessária a fazer no espaço escolhido, explorando conceitos como a habitação e a reabilitação de interiores, sem esquecer de analisar a importância do design de interiores e os seus fundamentos. Foi assim possível, perceber que o design não deve funcionar apenas como uma ferramenta estética, mas sim como uma disciplina que oferece funcionalidade, organização e significado a cada espaço. Além de toda a investigação teórica, foi realizado um projeto de design de interiores, a partir de um espaço antigo localizado numa zona rural, no concelho de Penafiel, onde foram implementadas as metodologias estudadas da reabilitação e do design. Dentro do projeto, foram apresentadas soluções aplicadas à problemática a resolver, a recuperação do edifício, não esquecendo de corresponder às necessidades do cliente, trabalhando na otimização dos espaços interiores, nas peças de mobiliário eficientes e na escolha de materiais com propriedades sustentáveis. Foi através da articulação entre a investigação teórica e o trabalho de projeto, que foi estabelecido um vínculo entre o design e a reabilitação, evidenciando o seu contributo para a valorização do património existente.; Due to excessive demand for housing and the growing difficulty in accessing affordable housing, it is necessary to consider an alternative that is easy to implement. Given this shortage of supply in the real estate sector, the concept of urban and rural regeneration is proposed as a sustainable and economically viable solution, capable of responding equally to the contemporary needs of any user. This research aims to understand the type of intervention needed in the chosen space, exploring concepts such as housing and interior rehabilitation, without forgetting to analyse the importance of interior design and its fundamentals. It was thus possible to understand that design should not only function as an aesthetic tool, but also as a discipline that offers functionality, organisation and meaning to each space. In addition to all the theoretical research, an interior design project was carried out, based on an old space located in a rural area in the municipality of Penafiel, where the studied methodologies of rehabilitation and design were implemented. Within the project, solutions were presented to address the problem at hand, namely the restoration of the building, while ensuring that the client's needs were met, working on the optimisation of interior spaces, efficient furniture and the choice of materials with sustainable properties. It was through the articulation between theoretical research and project work that a link was established between design and rehabilitation, highlighting its contribution to the enhancement of existing heritage. Description: Mestrado em Design Integrado na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo Wed, 01 Jul 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11960/5063 2026-07-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11960/5061 Title: An open-source, auditable, and licensing-cost-efficient framework for managed security services : towards digital sovereignty Authors: Serra, Sérgio Tiago Gomes Abstract: The digital transformation and the increasing sophistication of cyber threats have driven organizations to rely on Managed Security Service Providers (MSSPs) for robust cyber defense capabilities, such as Security Operations Centers (SOCs), threat intelligence, and incident response. However, the delegation of security operations often leads to vendor lock-in due to the prevalence of proprietary technologies. This dependency limits organizations’ ability to independently verify security controls, ensure regulatory compliance (e.g., with Network and Information Security Directive 2 (NIS2) and General Data Protection Regulation (GDPR)), and maintain technological sovereignty over their cyber defense infrastructure. To address this gap, this dissertation proposes a comprehensive, open, and auditable MSSP framework designed to preserve technological sovereignty while delivering effective security services. Following a Design Science Research (DSR) methodology, informed by a Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA)-based structured literature review, the study identifies the structural limitations of current MSSP architectures and derives verifiable design requirements. The main contribution is a five-layer reference architecture that orchestrates open-source security capabilities, ensuring multi-tenant isolation, continuous auditability, and the portability of operational artifacts. A functional prototype was developed to demonstrate the feasibility of the proposed framework, confirming that operational efficiency does not have to come at the expense of transparency. By shifting the service delivery model from opaque, proprietary ecosystems to inspectable workflows and replaceable components, this research advances the practical implementation of digital sovereignty in cybersecurity.; A transformação digital e a crescente sofisticação das ameaças cibernéticas têm levado as organizações a recorrer a Managed Security Service Providers (MSSPs) para obter capacidades robustas de ciberdefesa, tais como Centros de Operações de Segurança (SOCs), inteligência de ameaças e resposta a incidentes. No entanto, a delegação das operações de segurança resulta frequentemente em dependência de fornecedores (vendor lock-in) devido à prevalência de tecnologias proprietárias. Esta dependência limita a capacidade das organizações de verificarem independentemente os controlos de segurança, garantirem a conformidade regulamentar (e.g., com a Diretiva de Segurança das Redes e da Informação 2 (NIS2) e o Regulamento Geral sobre a Proteção de Dados (RGPD)) e manterem a soberania tecnológica sobre a sua infraestrutura de ciberdefesa. Para colmatar esta lacuna, esta dissertação propõe uma framework de MSSP abrangente, aberta e auditável, concebida para preservar a soberania tecnológica sem comprometer a eficácia dos serviços de segurança. Adotando a metodologia de Design Science Research (DSR), informada por uma revisão estruturada da literatura baseada no método Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA), o estudo identifica as limitações estruturais das atuais arquiteturas de MSSPs e deriva requisitos de design verificáveis. A principal contribuição é uma arquitetura de referência em cinco camadas que orquestra capacidades de segurança open-source, garantindo isolamento multi-tenant, auditabilidade contínua e a portabilidade de artefactos operacionais. Foi desenvolvido um protótipo funcional para demonstrar a viabilidade da framework proposta, confirmando que a eficiência operacional não tem de comprometer a transparência. Ao transitar de ecossistemas proprietários e opacos para workflows inspecionáveis e componentes substituíveis, esta investigação promove a implementação prática da soberania digital na cibersegurança. Description: Mestrado em Cibersegurança na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo Mon, 07 Sep 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11960/5061 2026-09-07T00:00:00Z