Para peneliti dari Universitas Waterloo dan Laboratorium Penelitian Angkatan Laut AS mempresentasikan hasil pengembangan simulator jaringan Tor, yang sebanding dalam jumlah node dan pengguna dengan jaringan Tor utama dan memungkinkan dilakukannya eksperimen yang mendekati kondisi nyata. Alat dan metodologi pemodelan jaringan yang disiapkan selama percobaan memungkinkan, pada komputer dengan RAM 4 TB, untuk mensimulasikan pengoperasian jaringan 6489 node Tor, yang terhubung dengan 792 ribu pengguna virtual secara bersamaan.
Perlu dicatat bahwa ini adalah simulasi skala penuh pertama dari jaringan Tor, jumlah node yang sesuai dengan jaringan sebenarnya (jaringan Tor yang berfungsi memiliki sekitar 6 ribu node dan 2 juta pengguna yang terhubung). Simulasi lengkap jaringan Tor menarik dalam hal mengidentifikasi kemacetan, mensimulasikan perilaku serangan, menguji metode pengoptimalan baru dalam kondisi nyata, dan menguji konsep terkait keamanan.
Dengan simulator yang lengkap, pengembang Tor akan dapat menghindari praktik melakukan eksperimen di jaringan utama atau pada node pekerja individu, yang menimbulkan risiko tambahan berupa pelanggaran privasi pengguna dan tidak mengecualikan kemungkinan kegagalan. Misalnya, dukungan untuk protokol pengendalian kemacetan baru diharapkan akan diperkenalkan di Tor dalam beberapa bulan mendatang, dan simulasi ini akan memungkinkan kita mempelajari sepenuhnya pengoperasiannya sebelum diterapkan pada jaringan nyata.
Selain menghilangkan dampak eksperimen terhadap kerahasiaan dan keandalan jaringan Tor utama, kehadiran jaringan pengujian terpisah akan memungkinkan pengujian dan debug kode baru dengan cepat selama proses pengembangan, segera mengimplementasikan perubahan untuk semua node dan pengguna tanpa menunggu selesainya implementasi perantara yang panjang, lebih cepat membuat dan menguji prototipe dengan implementasi ide-ide baru.
Pekerjaan sedang dilakukan untuk meningkatkan alat, yang, seperti yang dinyatakan oleh pengembang, akan mengurangi konsumsi sumber daya sebanyak 10 kali lipat dan akan memungkinkan, pada peralatan yang sama, untuk mensimulasikan pengoperasian jaringan yang lebih unggul dari jaringan sebenarnya, yang mungkin diperlukan. untuk mengidentifikasi kemungkinan masalah dengan penskalaan Tor. Pekerjaan ini juga menciptakan beberapa metode pemodelan jaringan baru yang memungkinkan untuk memprediksi perubahan keadaan jaringan dari waktu ke waktu dan menggunakan generator lalu lintas latar belakang untuk mensimulasikan aktivitas pengguna.
Para peneliti juga mempelajari pola antara ukuran jaringan yang disimulasikan dan keandalan proyeksi hasil eksperimen ke jaringan nyata. Selama pengembangan Tor, perubahan dan pengoptimalan diuji terlebih dahulu pada jaringan pengujian kecil yang berisi lebih sedikit node dan pengguna dibandingkan jaringan sebenarnya. Ditemukan bahwa kesalahan statistik dalam prediksi yang diperoleh dari simulasi kecil dapat dikompensasi dengan mengulangi eksperimen independen beberapa kali dengan kumpulan data awal yang berbeda, mengingat semakin besar jaringan yang disimulasikan, semakin sedikit pengujian berulang yang diperlukan untuk memperoleh kesimpulan yang signifikan secara statistik.
Untuk memodelkan dan mensimulasikan jaringan Tor, para peneliti sedang mengembangkan beberapa proyek terbuka yang didistribusikan di bawah lisensi BSD:
- Shadow adalah simulator jaringan universal yang memungkinkan Anda menjalankan kode aplikasi jaringan nyata untuk membuat ulang sistem terdistribusi dengan ribuan proses jaringan. Untuk mensimulasikan sistem berdasarkan aplikasi nyata dan tidak dimodifikasi, Shadow menggunakan teknik emulasi panggilan sistem. Interaksi jaringan aplikasi dalam lingkungan simulasi dilakukan melalui penerapan VPN dan penggunaan simulator protokol jaringan tipikal (TCP, UDP). Mendukung simulasi khusus karakteristik jaringan virtual seperti kehilangan paket dan penundaan pengiriman. Selain eksperimen dengan Tor, upaya dilakukan untuk mengembangkan plugin Shadow untuk mensimulasikan jaringan Bitcoin, tetapi proyek ini tidak dikembangkan.
- Tornettools adalah toolkit untuk menghasilkan model jaringan Tor yang realistis yang dapat dijalankan di lingkungan Shadow, serta untuk meluncurkan dan mengonfigurasi proses simulasi, mengumpulkan dan memvisualisasikan hasilnya. Metrik yang mencerminkan pengoperasian jaringan Tor yang sebenarnya dapat digunakan sebagai templat untuk pembuatan jaringan.
- TGen adalah generator arus lalu lintas berdasarkan parameter yang ditentukan oleh pengguna (ukuran, penundaan, jumlah arus, dll). Skema pembentukan lalu lintas dapat ditentukan baik berdasarkan skrip khusus dalam format GraphML, dan menggunakan model Markov probabilistik untuk distribusi aliran dan paket TCP.
- OnionTrace adalah alat untuk melacak kinerja dan peristiwa dalam jaringan Tor yang disimulasikan, serta untuk merekam dan memutar ulang informasi tentang pembentukan rantai node Tor dan menetapkan arus lalu lintas ke sana.
Sumber: opennet.ru