RPSLyzer：解析RPSL策略并验证BGP路由

RPSLyzer提供库和示例，以解析来自互联网路由注册处（IRRs）的互联网路由策略语言（RPSL），并验证来自边界网关协议（BGP）表转储的域间路由。解析的重点是路由策略相关的RPSL对象和属性，以aut-num对象为中心。对于验证，我们只需遍历每个BGP路由中的AS路径，并根据路由的上下文解释每个AS的aut-num对象中的策略。

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

用法

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以获取我们的数据采集、解析、验证和分析工作流程。注意：./ARTIFACTS.md是一个工作正在进行中（WIP）的项目；请参阅#164。

仓库结构

• 我们在./rfcs/中注释与RPSL相关的请求评论（RFCs）。请检查这些文件，了解我们使用的RPSL相关术语和RPSLyzer的限制。

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

  rpsl-lexer 将特定的 RPSL 语法（如 mp-import，mp-export，以及它们包含的 <peering> 和 <filter> 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 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上的强大功能。

• ./route_verification/ 下的 RPSL 解析器、验证逻辑和交互式解释器（REPL）脚本示例是一系列 Rust 包（Rust 包）和脚本。所有主要库包都在 route_verification 包 中重新导出。

  所有重新导出的包都在其路径名前加上 route_verification_。在这些包中

  • route_verification_ir 定义了中间表示（IR）和相关的程序。
  • route_verification_lex 将 RPSL 源代码解析成 AST。它需要设置 rpsl-lexer 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，然后解析 AST 到 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 解析应用互联网数据分析中心（CAIDA）的 AS-relationship 数据集 以增强验证。
  • route_verification_bgp 对 IR 进行优化，并对 BGP 路由进行验证。它可以选择性地合并 AS-relationship 数据集中的信息（通过伪 as-set），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 和测试运行验证。REPL 脚本位于模块 ./route_verification/src/evcxr_examples.rs 中。 route_verification_rib_stats 是一个主要脚本，用于生成目录中所有 BGP 表转储的统计信息，包括 AS、AS 对和路由级别。

  我们选择 Rust 作为 IR、解析器和验证逻辑的语言，因为它具有强类型枚举（enum）和满足 CPU 密集型任务的性能。

• 我们用于在 ./scripts/ 分析和可视化结果的自定义脚本可作为这些任务的示例。其中大多数是 Python 编写的，并利用了常见的 Python 数据分析库，尽管有一个 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和常见变量名的含义。这些仍然是 WIP；请参见 #164。

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

构建工具

我们在所有地方利用了用户友好、可重复和自动化的构建工具。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。

Rust 调试

• 启用日志记录

  export RUST_LOG=route_verification=trace
  

• 在错误信息中启用回溯（堆栈跟踪）

  export RUST_BACKTRACE=1
  

测试

请查看GitHub Actions中的最新测试，链接为：.github/workflows/

维护状态

维护模式。我们不再积极开发此项目。仅考虑错误修复的贡献。请根据需要分叉和修改。

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。该论文被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。