数日前、ウォータールー大学と米国海軍研究所の研究者らは、ノード数とユーザー数において主要なTorネットワークに匹敵し、実際の状況に近い実験を可能にするTorネットワークシミュレーターの開発結果を発表した。
実験中に開発されたツールキットとネットワークモデリング手法により、4TBのRAMを搭載したコンピュータ上で、6489個のTorノードからなるネットワークの動作をシミュレーションすることが可能になった。このネットワークには、79万2000人の仮想ユーザーが同時に接続している。
これはTorネットワークの大規模なシミュレーションとしては初めてのものであり、ノード数は実際のネットワーク（運用中のTorネットワークは約6のノードと2万人のユーザーが接続している）に対応していることに留意すべきである。
Torネットワークの完全なシミュレーションは、ボトルネックの特定、攻撃動作のモデリング、実際の条件下での新しい最適化手法のテスト、およびセキュリティ関連の概念の証明の観点から重要です。
包括的なシミュレーターがあれば、Torの開発者は、メインネットワークや個々の稼働ノードで実験を行うという従来の手法から脱却できます。これらの手法は、ユーザーのプライバシー侵害のリスクを高め、障害の可能性を排除するものではありません。例えば、今後数ヶ月のうちにTorは新しい輻輳制御プロトコルのサポートを導入する予定ですが、シミュレーションによって、実際のネットワークに展開する前にその動作を十分に検証することが可能になります。
独立したテストネットワークの存在は、メインのTorネットワークの機密性と信頼性に対する実験の影響を排除するだけでなく、開発中に新しいコードを迅速にテストおよびデバッグしたり、時間のかかる中間実装の完了を待つことなくすべてのノードとユーザーに即座に変更を適用したり、新しいアイデアを実装してプロトタイプをより迅速に作成および実行したりすることを可能にします。
開発者によると、リソース消費を10分のXNUMXに削減し、実際のネットワークを超えるネットワークの操作を同じコンピューターでシミュレートできるようにするツールキットを改善するための作業が行われています。これは、考えられる問題を特定するために必要な場合があります。 。 Torスケーリング付き。 作業の過程で、時間の経過に伴うネットワーク状態の変化を予測し、バックグラウンドトラフィックジェネレーターを使用してユーザーアクティビティをシミュレートできるようにする、いくつかの新しいネットワークモデリング方法も作成されました。
研究者たちは、シミュレーションされたネットワークの規模と、実験結果を実際のネットワークに適用する際の信頼性との関係についても調査した。Torの開発過程では、変更や最適化はまず、実際のネットワークよりもノード数やユーザー数がはるかに少ない小規模なテストネットワークでテストされる。
小さなシミュレーション中に得られた予測の統計誤差は、異なる初期データセットを使用して独立した実験を繰り返すことで補うことができますが、シミュレートされたネットワークが大きいほど、統計的に有意な結論を得るのに必要な再テストは少なくなります。
Torネットワークをモデル化およびシミュレートするために、研究者はBSDライセンスの下で配布されるいくつかのオープンソースプロジェクトを開発しています。
- 影： 実際のネットワークアプリケーションコードを実行して、数千のネットワークプロセスを持つ分散システムの動作を再現できるユニバーサルネットワークシミュレータ。 実際の変更されていないアプリケーションに基づいてシステムをシミュレートします。
- Tornetツール：シャドウ環境で実行できるTorネットワークの現実的なモデルを生成するためのツールのセット、およびシミュレーションプロセスの実行とカスタマイズ、結果の蓄積と視覚化のためのツールのセット。 実際のTorネットワークのパフォーマンスを反映するメトリックは、ネットワーク生成のテンプレートとして使用できます。
- TGen： ユーザーが設定したパラメーター（サイズ、遅延、フロー数など）に基づいてトラフィックフローを生成します。 トラフィックシェーピングスキームは、GraphML形式の特別なシナリオに基づいて、TCPストリームとパケットの配信に確率的マルコフモデルを使用して確立できます。
- OnionTrace： シミュレートされたTorネットワークのパフォーマンスとイベントを監視し、Torノードのチェーンの形成とトラフィックフローをそれらにリンクすることに関する情報を記録および再生するためのツールのセット。
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