Paar dagen geleden Onderzoekers van de Universiteit van Waterloo en het US Naval Research Laboratory. presenteerde de resultaten van de ontwikkeling van een Tor-netwerksimulator wat qua aantal knooppunten en gebruikers vergelijkbaar is met het belangrijkste Tor-netwerk en experimenten mogelijk maakt die de werkelijke omstandigheden benaderen.
De toolkit en de methodologie voor netwerkmodellering gemaakt tijdens het experiment toegestaan om de werking van een netwerk van 6489 Tor-knooppunten op een computer met 4 TB RAM te simuleren, waarop 792 virtuele gebruikers tegelijkertijd zijn aangesloten.
Cabe señalar que dit is de eerste volledige simulatie van het Tor-netwerk, waarvan het aantal knooppunten overeenkomt met het echte netwerk (Het werkende Tor-netwerk heeft ongeveer 6 knooppunten en 2 miljoen aangesloten gebruikers.)
Een volledige simulatie van het Tor-netwerk is interessant voor het identificeren van knelpunten, het modelleren van aanvalsgedrag, het testen van nieuwe optimalisatietechnieken in reële omstandigheden en het bewijzen van beveiligingsgerelateerde concepten.
Met een volledige simulator, Tor-ontwikkelaars kunnen afstappen van de praktijk van het uitvoeren van experimenten op het mainnet of op knooppunten individuele workloads, wat extra risico's met zich meebrengt voor het schenden van de privacy van gebruikers en de mogelijkheid van mislukking niet uitsluit. Zo wordt verwacht dat Tor in de komende maanden ondersteuning zal bieden voor een nieuw congestiecontroleprotocol, en met simulatie kunt u de werking ervan volledig bestuderen voordat u het op een echt netwerk implementeert.
Naast het elimineren van de impact van de experimenten op de vertrouwelijkheid en betrouwbaarheid van dee de belangrijkste Tornet, de aanwezigheid van afzonderlijke testnetten zal het mogelijk maken om snel nieuwe code te testen en te debuggen tijdens de ontwikkeling, wijzigingen onmiddellijk door te voeren naar alle knooppunten en gebruikers zonder te wachten op de voltooiing van langdurige tussentijdse implementaties, sneller prototypes te maken en uit te voeren met de implementatie van nieuwe ideeën.
Er wordt gewerkt aan het verbeteren van de toolkit die, volgens de ontwikkelaars, het verbruik van bronnen met 10 keer zal verminderen en de werking van netwerken die het echte netwerk op dezelfde computer overschrijden, kan simuleren, wat nodig kan zijn om mogelijke problemen te identificeren. met Tor-schaling. In de loop van het werk zijn er ook verschillende nieuwe netwerkmodelleringsmethoden ontwikkeld waarmee de verandering in de netwerkstatus in de loop van de tijd kan worden voorspeld en waarmee achtergrondverkeersgeneratoren kunnen worden gebruikt om gebruikersactiviteit te simuleren.
De onderzoekers bestudeerde ook het patroon tussen de grootte van het gesimuleerde netwerk en de betrouwbaarheid van het projecteren van de resultaten van de experimenten in het echte netwerk. Tijdens de ontwikkeling van Tor worden wijzigingen en optimalisaties vooraf getest op kleine testnetwerken, die aanzienlijk minder knooppunten en gebruikers bevatten dan een echt netwerk.
Het bleek dat de statistische fouten van de voorspellingen verkregen tijdens kleine simulaties kunnen worden gecompenseerd door herhaalde herhaling van onafhankelijke experimenten met verschillende initiële datasets, terwijl hoe groter het gesimuleerde netwerk, hoe minder hertesten nodig zijn om statistisch significante conclusies te verkrijgen.
Om het Tor-netwerk te modelleren en te simuleren, ontwikkelen onderzoekers verschillende open source-projecten die onder de BSD-licentie worden gedistribueerd:
- Schaduw: een universele netwerksimulator waarmee u echte netwerktoepassingscode kunt uitvoeren om na te bootsen hoe gedistribueerde systemen met duizenden netwerkprocessen werken. Om systemen te simuleren op basis van echte ongewijzigde applicaties.
- Tornettools: een set tools voor het genereren van realistische modellen van het Tor-netwerk die kunnen worden uitgevoerd in de schaduwomgeving, en voor het uitvoeren en aanpassen van het simulatieproces, het verzamelen en visualiseren van de resultaten. Metrieken die de prestaties van het daadwerkelijke Tor-netwerk weerspiegelen, kunnen worden gebruikt als sjablonen voor het genereren van netwerken.
- TGen: verkeersstroomgenerator op basis van de door de gebruiker vastgestelde parameters (grootte, vertragingen, aantal stromen, enz.). Verkeersvormende schema's kunnen worden opgesteld op basis van speciale scenario's in het GraphML-formaat en met behulp van probabilistische Markov-modellen voor de distributie van TCP-stromen en -pakketten.
- UiTrace: een set tools voor het bewaken van prestaties en gebeurtenissen op een gesimuleerd Tor-netwerk, evenals het opnemen en afspelen van informatie over de vorming van Tor-knooppuntketens en het koppelen van verkeersstromen daaraan.
Tot slot, als u geïnteresseerd bent om er meer over te weten, kunt u de details raadplegen in de volgende link.