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表（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RPSL对象和与路由策略相关的属性，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，并使用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route_verification Rust包。请参阅./ARTIFACTS.md以了解我们的数据采集、解析、验证和分析工作流程。注意：./ARTIFACTS.md是一个正在进行的工作（WIP）；请参阅#164。

仓库结构

• 我们在./rfcs/中注释与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中的强大功能。

• 位于./route_verification/的RPSL解析器、验证逻辑和REPL脚本示例是一系列Rust包（Rust库）和脚本。所有主要库包都已在route_verification包中重新导出。

  所有重新导出的包都在路径名前添加了route_verification_前缀。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。它需要为词法分析设置rpsl-lexer（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成IR。
  • route_verification_irr 从IRR解析RPSL源代码并将它们合并成一个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，并验证BGP路由与IR。它可以选择合并来自AS-relationship数据集的信息（通过伪as-set），并在验证期间应用这些关系的基础上的特殊情况。

  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是生成目录中所有BGP表转储的AS、AS对和路由级别的统计信息的主要脚本。

  我们选择Rust来编写IR、解析器和验证逻辑，因为它具有强类型enumration和满意的CPU密集型任务性能。

• 我们用于在./scripts/中分析和可视化的脚本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。这些文件仍处于开发中；请参阅#164。

除了代码和简短文档外，本存储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，我们建议使用GitHub的搜索来查找相关信息。

构建工具

我们无处不在地使用用户友好的、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。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，链接为：.github/workflows/。

维护状态

维护模式。我们目前没有积极开发此项目。只有错误修复的贡献将被考虑。请根据需要进行分支和修改。

论文

这是对应于论文《RPSLyzer：因特网路由注册表中策略的表征和验证》的代码和问题存储库。该论文已被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。