Raziskovalci z Univerze Waterloo in raziskovalne laboratorije ameriške mornarice so predstavili rezultate razvoja simulatorja omrežja Tor, ki je primerljiv po številu vozlišč in uporabnikov z glavno omrežjem Tor ter omogoča izvedbo eksperimentov, ki so blizu resničnim razmeram. Orodja in metodologija modeliranja omrežja, pripravljena med eksperimentom, so omogočila simulacijo delovanja omrežja iz 6489 vozlišč Tor na računalniku s 4 TB RAM, h kateremu je hkrati priključenih 792 tisoč virtualnih uporabnikov.
Opaženo je, da je to prva celovita simulacija omrežja Tor, katere število vozlišč ustreza resničnemu omrežju (delujoče omrežje Tor ima okoli 6 tisoč vozlišč in 2 milijona povezanih uporabnikov). Celovita simulacija omrežja Tor je zanimiva z vidika odkrivanja ozkih grl, modeliranja obnašanja kot posledice napadov, preizkušanja novih metod optimizacije v resničnih pogojih in preverjanja konceptov, povezanih z zagotavljanjem varnosti.
Ob prisotnosti popolnega simulatorja bodo razvijalci Tor lahko opustili prakso izvajanja eksperimentov v glavnem omrežju ali na posameznih delovnih vozliščih, ki prinašajo dodatna tveganja za kršenje zasebnosti uporabnikov in ne izključujejo možnosti okvar. Na primer, v prihodnjih mesecih pričakujemo uvedbo novega protokola za upravljanje s prenogami v Toru, in simulacija bo omogočila temeljito preučitev njegovega delovanja pred uvajanjem v resnično omrežje.
Poleg izključitve vpliva eksperimentov na zasebnost in zanesljivost delovanja glavnega omrežja Tor bo obstoj ločenih testnih omrežij omogočil hitro testiranje in odpravljanje napak novega kode med razvojem, takojšnje uvajanje sprememb za vsa vozlišča in uporabnike brez čakanja na zaključek dolgih vmesnih uvajanj, ter učinkovitejše ustvarjanje in preizkušanje prototipov z uresničevanjem novih idej.
Trenutno se radi na unapređenju alata koji, kako su izjavili programeri, smanjuje potrošnju resursa za 10 puta i omogućuje simulaciju rada mreža koje nadmašuju stvarnu mrežu na istom hardveru, što može biti potrebno za identifikaciju mogućih problema s skaliranjem Tora. Tokom rada takođe su stvorene nove metode modelovanja mreže koje omogućavaju predviđanje promena stanja mreže tokom vremena i korišćenje pozadinskih generatore saobraćaja za simulaciju aktivnosti korisnika.
Istraživači su takođe proučavali zakonitost između veličine simulirane mreže i tačnosti projektovanja rezultata eksperimenata na stvarnu mrežu. Tokom razvoja Tora, preliminarna provera izmena i optimizacija se vrši u malim test mrežama koje sadrže značajno manje čvorova i korisnika od stvarne mreže. Utvrđeno je da se statističke greške predikcija dobijenih tokom malih simulacija mogu kompenzovati ponovnim izvođenjem nezavisnih eksperimenata sa različitim skupovima ulaznih podataka, pri čemu što je veća simulirana mreža, to je manje ponovljenih ispitivanja potrebno za dobijanje statistički značajnih zaključaka.
Za modelovanje i simulaciju mreže Tor istraživači razvijaju nekoliko otvorenih projekata koji se distribuiraju pod BSD licencom:
- Shadow — univerzalni simulator mreže koji omogućava pokretanje koda pravih mrežnih aplikacija za rekonstrukciju rada distribuiranih sistema sa hiljadama mrežnih procesa. Za simulaciju sistema zasnovanih na pravim nemodifikovanim aplikacijama u Shadow-u se primenjuje tehnika emulacije sistemskih poziva. Mrežno interakciju aplikacija u simuliranom okruženju realizuje se kroz upotrebu VPN i korišćenje simulatora tipičnih mrežnih protokola (TCP, UDP). Podržava se prilagođeno modelovanje karakteristika virtuelne mreže, kao što su gubitak paketa i kašnjenja u isporuci. Osim eksperimenata sa Tor-om, pokušan je razvoj plugina za Shadow za simulaciju mreže Bitcoin, ali ovaj projekat nije napredovao.
- Tornettools — orodje za generiranje realističnih modelov omrežja Tor, ki jih je mogoče zagnati v okolju Shadow, ter za zagon in nastavitev procesa simulacije, zbiranja in vizualizacije rezultatov. Za generiranje omrežja se lahko uporabljajo metrike, ki odražajo delovanje pravega omrežja Tor.
- TGen — generator prometnih tokov na osnovi parametrov, ki jih določi uporabnik (velikost, zamude, število tokov itd.). Schemes for forming traffic can be specified based on custom scripts in GraphML format or through probabilistic Markov models of TCP flow and packet distribution.
- OnionTrace — orodje za sledenje zmogljivosti in dogodkov v simuliranem omrežju Tor, pa tudi za snemanje in predvajanje informacij o oblikovanju verig vozlišč Tor in njihovi povezavi s tokovi prometa.
Izvor: opennet.ru
