Katsed täismahus Tor-võrgu simuleerimiseks

Veevuliste UWaterloo ja USA mereväe teaduslaborist esitasid tulemused Tor-võrgusimulaatori arendamisest, mille node ja kasutajate arv on võrreldav peamise Tor-võrguga, võimaldades eksperimente, mis lähendavad reaalsetele tingimustele. Eksperimendi käigus loodud tööriistad ja simulatsioonimeetodid võimaldasid 4 TB RAM-iga arvutis simuleerida 6489 Tor-nodest koosneva võrgu tööd, millega on samal ajal ühendatud 792 tuhat virtuaalset kasutajat.

Tuleb märkida, et see on esimene täismahus Tor-võrgu simulatsioon, mille node arv vastab reaalsele võrgule (töötavas Tor-võrgus on umbes 6000 node ja 2 miljonit ühendatud kasutajat). Täielik Tor-võrgu simulatsioon on huvitav kitsaskohtade tuvastamise, rünnakute puhul käitumise modelleerimise, uute optimeerimismeetodite katsetamise reaalsetes tingimustes ja turvalisuse tagamise kontseptsioonide testimise seisukohalt.

Töökindla simulaatori olemasolu korral saavad Tor'i arendajad vältida eksperimentide läbiviimist peavõrgus või eraldi tööpunktides, mis toovad kaasa lisariskid kasutajate privaatsuse rikkumisele ja ei välista tõrgete tekkimist. Näiteks oodatakse, et järgmistel kuudel hakatakse Tor'is toetama uut ülekoormuse juhtimise protokolli, ning simuleerimine võimaldab seda põhjalikult uurida enne reaalses võrgus juurutamist.

Lisaks katsete mõju välistamisele peavõrgu privaatsusele ja usaldusväärsusele annab eraldi testv võrgud võimaluse kiiresti testida ja kohandada uut koodi arenduse käigus, rakendada muudatusi kõikidele sõlmedele ja kasutajatele kohe ilma pikaajaliste vahejuurutuste lõppu ootamata, võimaldades kiiremini luua ja katsetada prototüüpe uute ideede rakendamisega.

Tehnikatööd on käimas, mille eesmärgiks on arendajate sõnul vähendada ressursikasutust kümme korda ja võimaldada sama seadmetega simuleerida võrgutööd, mis ületab reaalse võrgu, mis võib osutuda vajalikuks Tor-i skaleeritavuse võimalike probleemide tuvastamiseks. Samuti on töös loodud mitu uut võrgu modelleerimise meetodit, mis võimaldavad prognoosida võrgu seisundi muutusi aja jooksul ja kasutada taustal liikluse genereerijat kasutajate tegevuse simuleerimiseks.

Uurijad on uurinud ka seost simuleeritud võrgu suuruse ja eksperimentide tulemuste projitseerimise usaldusväärsuse vahel reaalsetele võrkudele. Tor arendamisel tehakse esialgne kontroll muudatuste ja optimeerimiste osas väikestes testvõrkudes, millel on oluliselt vähem sõlmi ja kasutajaid kui reaalsetes võrkudes. On leitud, et statistilisi vigu ennustustes, mis saadakse väikeste simulatsioonide käigus, saab kompenseerida sõltumatute katsete kordamisega erinevate sisendandmete kogumitega, kusjuures mida suurem on simuleeritud võrk, seda vähem kordusi on statistiliselt oluliste järelduste saamiseks vajalik.

Tor-võrgu modelleerimiseks ja simuleerimiseks arendavad teadlased mitmeid avatud projekte, mida levitatakse BSD-litsentsi alusel:

• Shadow — universaalne võrgu simulaator, mis võimaldab käivitada ehtsaid võrgu rakenduste koode, et rekonstrueerida jaotatud süsteemide toimimist tuhandete võrgu protsessidega. Reaalseid, muutmata rakendusi põhinevate süsteemide simuleerimiseks kasutatakse Shadow'is süsteemi kõnede emulatsiooni tehnikat. Rakenduste võrgu suhtlus simuleeritud keskkonnas toimub tavaliste võrgu protokollide (TCP, UDP) simulaatorite kasutamise kaudu. VPN Toetatakse kohandatavat virtuaalvõrgu omaduste modelleerimist, näiteks pakettide kadumist ja edastamise viivitusi. Lisaks Tor eksperimenteerimisele on proovitud arendada Shadow'ile pistikprogrammi Bitcoin võrgu simuleerimiseks, kuid see projekt ei arenenud edasi.
• Tornettools — tööriistakomplekt realistlike Tor võrgu mudelite genereerimiseks, mida saab käivitada Shadow keskkonnas, samuti simuleerimise protsessi käivitamiseks, seadistamiseks, tulemuste kogumiseks ja visualiseerimiseks. Võrgu genereerimise standarditeks võivad olla näitajad, mis kajastavad ehtsa Tor võrgu toimimist.
• TGen — kasutaja määratud parameetrite põhjal (suurus, viivitused, voogude arv jne) liiklusvoogude generaator. Liiklusvormingute skeeme saab määrata nii spetsiifiliste GraphML-formaadis stsenaariumide abil kui ka tõenäosuslike Markovi mudelite kaudu TCP-voogude ja pakettide jaotamiseks.
• OnionTrace — tööriistakomplekt Tor-simulaatoris töökindluse ja sündmuste jälgimiseks, samuti Tor-sõlmede ahelate loomise ja nendega seotud liiklusvoogude salvestamiseks ja kordamiseks.

Allikas: opennet.ru