Cercetătorii de la Universitatea Waterloo și Laboratorul de Cercetare al Marinei Statelor Unite au prezentat rezultatele dezvoltării unui simulator pentru rețeaua Tor, comparabil cu numărul de noduri și utilizatori din rețeaua principală Tor, care permite desfășurarea de experimente apropiate de condițiile reale. Instrumentele și metodologia de modelare a rețelei pregătite în cadrul experimentului au permis simularea pe un computer cu 4 TB de RAM a funcționării unei rețele formate din 6489 de noduri Tor, la care sunt conectate simultan 792 de mii de utilizatori virtuali.
Se observă că aceasta este prima simulare la scară completă a rețelei Tor, numărul de noduri fiind corespunzător rețelei reale (rețeaua de lucru Tor cuprinde aproximativ 6000 de noduri și 2 milioane de utilizatori conectați). O simulare completă a rețelei Tor este deosebit de interesantă din perspectiva identificării blocajelor, modelării comportamentului în urma atacurilor, testării de noi metode de optimizare în condiții reale și verificării conceptelor legate de asigurarea securității.
Cu un simulator complet, dezvoltatorii Tor se pot abate de la practica desfășurării experimentelor în rețeaua principală sau pe noduri active, care creează riscuri suplimentare pentru confidențialitatea utilizatorilor și nu exclud apariția defecțiunilor. De exemplu, în următoarele luni se așteaptă implementarea în Tor a unui nou protocol de gestionare a suprasolicitării, iar simularea va permite studierea aprofundată a funcționării acestuia înainte de desfășurarea sa în rețeaua reală.
Pe lângă eliminarea influenței experimentelor asupra confidențialității și fiabilității rețelei principale Tor, existența unor rețele de testare separate va oferi oportunitatea de a testa și de a ajusta rapid codul nou în procesul de dezvoltare, de a implementa imediat modificările pentru toate nodurile și utilizatorii fără a aștepta finalizarea unor implementări intermediare îndelungate, astfel încât să se creeze și să se testeze mai rapid prototipuri cu realizarea de noi idei.
Se lucrează la îmbunătățirea instrumentarului, care, conform dezvoltatorilor, va reduce consumul de resurse de 10 ori și va permite simularea funcționării unor rețele superioare rețelei reale pe același echipament, ceea ce poate fi necesar pentru identificarea problemelor potențiale legate de scalarea Tor. În timpul lucrărilor, au fost create și câteva metode noi de modelare a rețelei, care permit prognozarea schimbării stării rețelei în timp și utilizarea generatoarelor de trafic de fundal pentru a simula activitatea utilizatorilor.
Cercetătorii au studiat, de asemenea, corelația între dimensiunea rețelei simulate și credibilitatea proiecției rezultatelor experimentelor pe rețeaua reală. În timpul dezvoltării Tor, verificarea preliminară a modificărilor și optimizărilor aduse se face în rețele de testare mici, care conțin semnificativ mai puține noduri și utilizatori decât rețeaua reală. S-a constatat că erorile statistice ale prognozelor obținute în urma simulărilor mici pot fi compensate prin repetarea multiplă a experimentelor independente cu seturi de date diferite, având în vedere că, cu cât rețeaua simulată este mai mare, cu atât sunt necesare mai puține teste repetate pentru a obține concluzii statistic semnificative.
Pentru modelarea și simularea rețelei Tor, cercetătorii dezvoltă mai multe proiecte open-source, distribuite sub licența BSD:
- Shadow — un simulator de rețea universal, care permite rularea codului aplicațiilor reale pentru a recrea funcționarea sistemelor distribuite cu mii de procese de rețea. Pentru simularea sistemelor pe baza aplicațiilor reale, nemodificate, Shadow utilizează tehnica de emulare a apelurilor de sistem. Interacțiunea rețea a aplicațiilor în mediu simulat se realizează prin desfășurare VPN și utilizarea simulatoarelor de protocoale de rețea tipice (TCP, UDP). Este suportat modelarea personalizabilă a caracteristicilor rețelei virtuale, cum ar fi pierderea pachetelor și întârzierile în livrare. Pe lângă experimentele cu Tor, a fost efectuată o încercare de a dezvolta un plugin pentru Shadow pentru simularea rețelei Bitcoin, dar acest proiect nu a evoluat.
- Tornettools — un instrument pentru generarea de modele realiste ale rețelei Tor, care pot fi rulate în mediul Shadow, precum și pentru inițierea și configurarea procesului de simulare, acumulare și vizualizare a rezultatelor. Ca șabloane pentru generarea rețelei, pot fi utilizate metrici care reflectă funcționarea reală a rețelei Tor.
- TGen — un generator de fluxuri de trafic bazat pe parametrii determinați de utilizator (dimensiune, latențe, număr de fluxuri etc.). Schemele de formare a traficului pot fi definite atât pe baza unor scenarii speciale în format GraphML, cât și prin modele probabilistice Markov pentru distribuția fluxurilor TCP și pachetelor.
- OnionTrace — un instrument pentru monitorizarea performanței și evenimentelor în rețeaua Tor simulat, precum și pentru înregistrarea și redarea informațiilor despre formarea lanțurilor de noduri Tor și asocierea acestora cu fluxurile de trafic.
Sursa: opennet.ro
