Istraživači sa Sveučilišta Waterloo i Laboratorija za istraživanje američke mornarice predstavili su rezultate razvoja simulacijskog alata za mrežu Tor, koji se može usporediti s brojem čvorova i korisnika osnovne mreže Tor te omogućuje provođenje eksperimenata sličnih stvarnim uvjetima. Pripremljeni alati i metodologija modeliranja mreže omogućili su simulaciju rada mreže od 6489 čvorova Tor na računalu s 4 TB RAM-a, s istovremenom povezanošću 792 tisuće virtualnih korisnika.
Navodi se da je ovo prva punokrvna simulacija mreže Tor, čiji broj čvorova odgovara stvarnoj mreži (radna mreža Tor ima oko 6000 čvorova i 2 milijuna povezanih korisnika). Potpuna simulacija mreže Tor predstavlja zanimljivost s gledišta otkrivanja uskih grla, modeliranja ponašanja u slučaju napada, testiranja novih metoda optimizacije u stvarnim uvjetima i provjere koncepcija vezanih uz sigurnost.
S punokrvnim simulatorom, programeri Tor-a moći će se udaljiti od prakse provođenja eksperimenata na osnovnoj mreži ili pojedinačnim radnim čvorovima, što stvara dodatne rizike za povjerljivost korisnika i ne isključuje mogućnost pojave kvara. Na primjer, u narednim mjesecima očekuje se uvođenje novog protokola za upravljanje preopterećenjem u Tor, a simulacija će omogućiti temeljito proučavanje njegovog rada prije implementacije u stvarnoj mreži.
Osim isključenja utjecaja eksperimenata na povjerljivost i pouzdanost rada osnovne mreže Tor, postojanje posebnih testnih mreža omogućit će brže testiranje i otklanjanje grešaka novog koda tijekom razvoja, trenutnu implementaciju promjena za sve čvorove i korisnike bez čekanja na završetak dugotrajnih međufaza implementacije, kao i brže stvaranje i testiranje prototipova s implementacijom novih ideja.
Radi se na poboljšanju alata koji će, kako su naveli programeri, smanjiti potrošnju resursa 10 puta i omogućiti simulaciju rada mreža koje nadmašuju stvarnu mrežu na istom hardveru, što može biti potrebno za otkrivanje mogućih problema sa skaliranjem Tora. U okviru rada također su razvijene nekoliko novih metoda modeliranja mreže koje omogućavaju predviđanje promjena stanja mreže kroz vrijeme i korištenje pozadinskih generatora prometa za simulaciju aktivnosti korisnika.
Istraživači su također proučavali povezanost između veličine simulirane mreže i pouzdanosti projiciranja rezultata eksperimenata na stvarnu mrežu. Tokom razvoja Tora, preliminarna provjera promjena i optimizacija vrši se u malim testnim mrežama koje sadrže znatno manje čvorova i korisnika od stvarne mreže. Utvrđeno je da se statističke greške predikcija, dobijenih provedenim malim simulacijama, mogu nadoknaditi ponovljenim neovisnim eksperimentima s različitim setovima ulaznih podataka, pri čemu važi pravilo da je što je veća simulirana mreža, to je manje ponovnih ispitivanja potrebno za dobijanje statistički značajnih zaključaka.
Za modeliranje i simulaciju Tor mreže, istraživači razvijaju nekoliko otvorenih projekata, distribuiranih pod BSD licencom:
- Shadow — univerzalni simulator mreže koji omogućava pokretanje koda stvarnih mrežnih aplikacija za rekonstrukciju rada distribuiranih sistema s hiljadama mrežnih procesa. Za simulaciju sistema zasnovanih na stvarnim, nemodifikovanim aplikacijama, u Shadow-u se koristi tehnika emulacije sistemskih poziva. Mrežno povezivanje aplikacija u simuliranom okruženju vrši se putem raspoređivanja VPN i korištenja simulatora tipičnih mrežnih protokola (TCP, UDP). Podržano je prilagodljivo modeliranje karakteristika virtuelne mreže, poput gubitka paketa i kašnjenja pri isporuci. Osim eksperimenata sa Tor-om, napravljena je i pokušaj razvoja dodatka za Shadow za simulaciju Bitcoin mreže, ali taj projekat nije dobio dalji razvoj.
- Tornettools — alat za generiranje realističnih modela mreže Tor koji se mogu pokrenuti u okruženju Shadow, a također za pokretanje i konfiguraciju procesa simulacije, akumulacije i vizualizacije rezultata. Za generiranje mreže mogu se koristiti metrički parametri koji odražavaju rad stvarne mreže Tor.
- TGen — generator tokova prometa temeljen na parametrima koje postavlja korisnik (veličina, kašnjenje, broj tokova itd.). Sheme oblikovanja prometa mogu se definirati kao kroz specijalne skripte u GraphML formatu, tako i pomoću probabilističkih Markovskih modela raspodjele TCP tokova i paketa.
- OnionTrace — alat za praćenje performansi i događaja u simuliranoj mreži Tor, kao i za snimanje i reprodukciju informacija o formiranju lanaca Tor čvorova i njihovu povezivanju s tokovima prometa.
Izvor: opennet.ru
