RPSLyzer: 解析RPSL策略并验证BGP路由

RPSLyzer提供了库和示例，用于从互联网路由注册处（IRRs）解析路由策略规范语言（RPSL），并验证从BGP表转储中提取的域间路由。解析的重点是RPSL对象和与路由策略相关的属性，主要集中在aut-num对象上。对于验证，我们只是遍历每个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，我们以兼容JSON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以了解我们的数据获取、解析、验证和分析工作流程。注意：./ARTIFACTS.md是一个正在进行中的工作（WIP）；请参阅#164。

仓库结构

• 我们在./rfcs/中注释了与RPSL相关的请求评论（RFCs）。请查阅这些文档，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，并与PyPy兼容。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）解析为抽象语法树（AST）。我们主要通过 UNIX 管道从 Rust 库 route_verification_lex 调用此库。

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

• 位于 ./route_verification/ 的 RPSL 解析器、验证逻辑和交互式命令行脚本示例是一系列 Rust 包（Rust 包）和脚本。所有主要库包都在 route_verification 包 中重新导出。

  所有重新导出的包路径名前都添加了 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 源代码解析为 AST。它需要为词法分析设置 rpsl-lexer（见上文）。
  • route_verification_parse 将 RPSL 源代码解析为 IR。它利用 route_verification_lex 进行词法分析，然后将 AST 解析为 IR。
  • route_verification_irr 从 IRR 中解析 RPSL 源代码并将它们合并为一个单一的 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，并验证 BGP 路由与 IR。它可以选择性地合并来自 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 还提供命令行界面（CLI），用于解析 IRR 并测试运行验证。交互式脚本位于模块 ./route_verification/src/evcxr_examples.rs 中。route_verification_rib_stats 是一个主要脚本，用于生成目录、AS、AS 对和路由级别的所有 BGP 表转储的统计信息。

  我们选择 Rust 作为 IR、解析器和验证逻辑的语言，因为它在 CPU 密集型任务中的强类型 enum 递归和令人满意的表现。

• 我们用于分析和可视化的脚本位于 ./scripts/ 中，这些脚本作为这些任务的示例。其中大部分是用 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。这些仍然是 WIP；请参阅 #164。

除了代码和简短文档外，该存储库的 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，建议使用 GitHub 的搜索功能查找相关信息。

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。

Rust 调试

• 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，地址为：.github/workflows/。

维护状态

维护模式。我们目前没有积极开发这个项目。只考虑错误修复的贡献。请根据需要进行分支和修改。

论文

这是对应于论文《RPSLyzer：互联网路由注册表中策略的特性和验证》的代码和问题仓库。该论文被ACM IMC'24接受。我们正在制作一个最终版本，并将在此处链接预印本。