RPSLyzer：解析 RPSL 政策并验证 BGP 路由

RPSLyzer 提供库和示例，用于从互联网路由注册表（IRRs）中解析路由策略规范语言（RPSL），并验证从边界网关协议（BGP）表转储中获取的域间路由。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-path，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，我们以兼容 JSON 的嵌套 Rust 数据结构的形式公开中间表示（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 Rust 包 route_verification。请参阅 ./ARTIFACTS.md 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/ 中标注与 RPSL 相关的请求评论（RFC）。请查阅这些文件，了解我们使用的 RPSL 相关术语以及 RPSLyzer 的局限性。

• ./rpsl_lexer/ 中的 RPSL 词法分析器使用 PyParsing 和 Python，并与 PyPy 兼容。我们将其发布在 PyPI 上，名为 rpsl-lexer。

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

  我们选择使用PyParsing进行标记化，以便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REPL外壳脚本示例是一系列Rust包（Rust包）和脚本。所有主要库包都重新导出在route_verification包中。

  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）和相关程序。
  • route_verification_lex将RPSL源代码解析为AST。它需要设置rpsl-lexer进行标记化（见上文）。
  • route_verification_parse将RPSL源代码解析为IR。它利用route_verification_lex进行标记化，然后解析AST为IR。
  • route_verification_irr从IRR解析RPSL源代码并将其合并为单个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优化IR以供查询，并验证BGP路由与IR。它可以选择性地合并来自AS-relationship数据集的信息（通过伪as-set），并在验证过程中应用这些关系的特殊情况。

  此外，route_verification提供了一个命令行界面（CLI）以解析IRR并进行验证测试。REPL脚本位于模块./route_verification/src/evcxr_examples.rs中。route_verification_rib_stats是生成目录中所有BGP表转储的统计信息的主脚本，包括AS、AS对和路由级别。

  我们选择Rust来编写IR、解析器和验证逻辑，因为它的强类型枚举（enum）和CPU密集型任务的满意性能。

• 我们用于分析和可视化的脚本位于./scripts/，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以及常见变量名的含义。这些仍然是工作进展中（WIP）；请参阅#164。

除了代码和简短文档外，这个仓库的问题还包含关于这个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

我们到处使用用户友好的、可重复的、自动化的构建工具。所有Rust包都使用Cargo，Python库和脚本使用Rye。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

请查看GitHub Actions在.github/workflows/中的最新测试。

维护状态

维护模式。我们不是在积极开发这个项目。只有bug修复的贡献将被考虑。请fork并按需修改。

论文

这是对应于论文《RPSLyzer：互联网路由注册库中策略的特性和验证》的代码和Issue仓库。这篇论文已被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。