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) 表转储的内部路由。解析的重点是路由策略相关的 RPSL 对象和属性，重点是 aut-num 对象。对于验证，我们只需遍历每个 BGP 路由中的 AS-path，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，我们以一种兼容 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 访问此 IR。

使用方法

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 了解我们的数据采集、解析、验证和分析工作流程。注意：./ARTIFACTS.md 仍在进行中（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 (RFCs)。请查阅这些文档以了解我们使用的 RPSL 相关术语和 RPSLyzer 的局限性。

• 位于 ./rpsl_lexer/ 的 RPSL 词法分析器使用 PyParsing 和 Python，并兼容 PyPy。我们将其作为 rpsl-lexer 发布到 PyPI。点击此处查看。

  rpsl-lexer 将特定的 RPSL 语法（例如 mp-import、mp-export、<peering> 和 <filter>）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 进行标记化，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、验证逻辑和交互式命令行脚本示例是一系列 Rust 插件（Rust 包）和脚本。所有主要库插件都在 route_verification 插件 中重新导出。

  所有重新导出的插件都在其路径名前加上 route_verification_。在这些插件中

  • route_verification_ir 定义了 IR 及相关过程。
  • route_verification_lex 将 RPSL 源代码解析成 AST。它需要设置 rpsl-lexer 进行标记化（参见上文）。
  • route_verification_parse 将 RPSL 源代码解析成 IR。它利用 route_verification_lex 进行标记化，然后将 AST 解析成 IR。
  • route_verification_irr 从 IRR 解析 RPSL 源代码并将其合并成单个 IR。
  • route_verification_as_rel 解析应用互联网数据分析中心（CAIDA）的 AS-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。它可以选择性地合并来自 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。交互式脚本位于 ./route_verification/src/evcxr_examples.rs 模块中。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 来编写 IR、解析器和验证逻辑，因为 Rust 的强类型 enum 转化和在 CPU 密集型任务中的令人满意的性能。

• 我们用于分析和可视化结果的脚本位于 ./scripts/，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 解释了如何运行这些脚本以及常见变量名的含义。这些文档仍在进行中；请参阅 #164。

除了代码和简短的文档外，该仓库的 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

我们在各个地方利用了用户友好、可重复和自动化的构建工具。所有 Rust 插件都使用 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在.github/workflows/的最新测试。

维护状态

维护模式。我们不再积极开发此项目。只有bug修复的贡献将被考虑。请fork并按需修改。

论文

这是与论文RPSLyzer：互联网路由注册表中策略的表征和验证相对应的代码和Issue仓库。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。