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。解析的重点是路由策略相关的RPSL对象和属性，重点关注aut-num对象。对于验证，我们只需遍历每个BGP路由中的AS路径，并使用路由的上下文解释每个AS的aut-num对象中的策略。

在解析RPSL之后，我们在一个与JSON兼容的嵌套Rust数据结构中公开一个中间表示（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是一个工作正在进行中（WIP）的文档；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，与PyPy兼容。我们将其作为rpsl-lexer发布到PyPI上。

  rpsl-lexer 将特定的 RPSL 语法（如 mp-import、mp-export 以及 <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）在递归定义的表达式中的强大功能。

• ./route_verification/ 目录下的 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 脚本）。所有主要库包都已在 route_verification 包 中重新导出。

  所有重新导出的包的路径名前都添加了 route_verification_。在这些包中：

  • route_verification_ir 定义了 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 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 中解析 RPSL 源代码并将它们合并成单个 IR。
  • route_verification_as_rel 解析应用互联网数据分析中心（CAIDA）的 AS-关系数据集 以增强验证。
  • route_verification_bgp 优化 IR 以进行查询，并验证 BGP 路由与 IR 是否一致。它可以选择性地合并 AS-关系数据集（通过伪 as-set）的信息，并在验证过程中应用这些关系中的特殊情况。

  此外，route_verification 提供了一个命令行界面（CLI），用于解析 IRR 并进行测试验证。REPL 脚本位于模块 ./route_verification/src/evcxr_examples.rs 中。主脚本 route_verification_rib_stats 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，因为它具有强类型的 enum 生成和满足 CPU 密集型任务的性能。

• 我们用于在 ./scripts/ 中分析和可视化结果的脚本作为这些任务的示例。大多数脚本是用 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和常见变量名的含义。这些仍然是 WIP；请参阅 #164。

除了代码和简短的文档外，此存储库的 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，我们建议使用 GitHub 的搜索来查找相关信息。

构建工具

我们到处都使用用户友好、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。请参阅./ARTIFACTS.md获取更多信息。

Rust调试

• 启用日志记录

  export RUST_LOG=route_verification=trace
  

• 在错误信息中启用堆栈跟踪

  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。我们不是在积极开发此项目。只有错误修复的贡献将被考虑。请分叉并按需修改。

论文

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