RPSLyzer：解析RPSL策略并验证BGP路由

RPSLyzer提供库和示例，用于从互联网路由注册处（IRRs）解析路由策略规范语言（RPSL），并验证来自边界网关协议（BGP）表转储的域间路由。解析的重点在于与路由策略相关的RPSL对象和属性，以aut-num对象为中心。对于验证，我们简单地遍历每个BGP路由中的AS路径，并使用路由的上下文来解释每个AS的aut-num对象中的策略。

解析RPSL后，我们以JSON兼容的嵌套Rust数据结构的形式公开一个中间表示（IR）。您可以通过序列化的JSON从其他语言访问此IR。

使用方法

作为用户，您需要安装所需的工具，设置环境，并直接使用route_verification Rust包。请参阅./ARTIFACTS.md以了解我们的数据获取、解析、验证和分析工作流程。注意：./ARTIFACTS.md正在逐步完善（WIP）；请参阅#164。

仓库结构

• 我们在./rfcs/中标注与RPSL相关的请求评论（RFCs）。请查阅这些文件，了解我们使用的RPSL相关术语和RPSLyzer的限制。

• 位于./rpsl_lexer/的RPSL词法分析器使用PyParsing和Python，兼容PyPy。我们将其作为rpsl-lexer发布在PyPI上。

  rpsl-lexer 将特定的 RPSL 语法（如 mp-import、mp-export、以及包含 <peering> 和 <filter> 的部分）解析成抽象语法树（AST）。我们主要通过 UNIX 管道从 Rust 库 route_verification_lex 中调用这个库。

  我们选择使用 PyParsing 进行词法分析，以利用解析表达式语法（PEG）在递归定义的表达式中的强大功能。

• 位于 ./route_verification/ 的 RPSL 解析器、验证逻辑和读取-评估-打印循环（REPL）脚本示例是一系列 Rust 包（Rust 软件包）和脚本。所有主要库包都在 route_verification 包 中重新导出。

  所有重新导出的包在其路径名称前都添加了 route_verification_。在这些包中

  • route_verification_ir 定义了中间表示（IR）和相关过程。
  • route_verification_lex 将 RPSL 源代码解析成 AST。它需要设置 rpsl-lexer 以进行词法分析（见上文）。
  • route_verification_parse 将 RPSL 源代码解析成 IR。它利用 route_verification_lex 进行词法分析，然后将 AST 解析成 IR。
  • route_verification_irr 从 IRR 解析 RPSL 源代码并将它们合并成一个单一的 IR。
  • route_verification_as_rel 解析 CAIDA 的 AS-relationship 数据集 以增强验证。
  • route_verification_bgp 优化 IR 以进行查询，并针对 IR 验证 BGP 路由。它可以选择合并来自 AS-relationship 数据集（通过伪 as-set）的信息，并在验证过程中根据这些关系应用特殊情况。

  此外，route_verification 提供了一个命令行界面（CLI），用于解析 IRR 并进行验证测试运行。REPL 脚本位于 ./route_verification/src/evcxr_examples.rs 模块中。route_verification_rib_stats 是一个主要脚本，用于生成目录中所有 BGP 表转储的 AS、AS 对和路由级别的统计数据。

  我们选择 Rust 来构建 IR、解析器和验证逻辑，因为 Rust 的强类型 enumeration 和在 CPU 密集型任务中的令人满意的性能。

• 我们用于分析和可视化结果的脚本位于 ./scripts/，作为这些任务的示例。其中大多数是用 Python 编写的，并利用了常见的 Python 数据分析库，尽管其中一个 CPU 密集型脚本是用 Rust 编写的。

• ./ARTIFACTS.md 和 ./ALIASES.md 解释了如何运行脚本以及常见变量名的含义。这些文件仍处于工作状态；请参阅 #164。

除了代码和简短文档外，这个仓库的 问题 还包含了关于此项目的详细讨论和开发记录。如果您遇到问题，建议使用 GitHub 的搜索来查找相关信息。

构建工具

我们在所有地方都利用了用户友好、可重复和自动的构建工具。所有 Rust 包都使用 Cargo，Python 库和脚本使用 Rye。有关更多信息，请参阅 ./ARTIFACTS.md。

调试Rust

• 启用日志记录

  export RUST_LOG=route_verification=trace
  

• 在错误消息中启用回溯（堆栈跟踪）

  export RUST_BACKTRACE=1
  

测试

请参阅GitHub Actions中的最新测试：.github/workflows/。

维护状态

维护模式。我们不是在积极开发这个项目。只有错误修复的贡献将被考虑。请分支并按需修改。

论文

这是对应于论文《RPSLyzer：互联网路由注册表中策略的特征化和验证》的代码和问题存储库。这篇论文被ACM IMC'24接受。我们正在制作最终版本，并将在此处链接预印本。