For noen dager siden presenterte forskere fra University of Waterloo og U.S. Naval Research Laboratory resultatene av utviklingen av en Tor-nettverkssimulator som er sammenlignbar i antall noder og brukere med det vanlige Tor-nettverket og tillater eksperimenter som nærmer seg reelle forhold.
Verktøysettet og nettverksmodelleringsmetodikken som ble utviklet under eksperimentet, gjorde det mulig å simulere driften av et nettverk med 6489 Tor-noder på en datamaskin med 4 TB RAM, som 792 000 virtuelle brukere er koblet til samtidig.
Det skal bemerkes at dette er den første storskalasimuleringen av Tor-nettverket, hvis antall noder tilsvarer det virkelige nettverket (det operative Tor-nettverket har rundt 6 noder og 2 millioner tilkoblede brukere).
En fullstendig simulering av Tor-nettverket er av interesse i form av flaskehalsidentifikasjon, angrepsatferdsmodellering, testing av nye optimaliseringsteknikker under virkelige forhold og bevis på sikkerhetsrelaterte konsepter.
Med en omfattende simulator kan Tor-utviklere gå bort fra praksisen med å utføre eksperimenter på hovednettverket eller individuelle arbeidsnoder, noe som skaper ytterligere risiko for brudd på brukerens personvern og ikke eliminerer muligheten for feil. For eksempel forventes Tor i løpet av de kommende månedene å introdusere støtte for en ny protokoll for kontroll av overbelastning, og simuleringen vil tillate dem å studere driften fullt ut før de distribuerer den på et reelt nettverk.
I tillegg til å eliminere virkningen av eksperimenter på konfidensialiteten og påliteligheten til det viktigste Tor-nettverket, vil tilstedeværelsen av separate testnettverk gjøre det mulig å raskt teste og feilsøke ny kode under utvikling, implementere endringer umiddelbart for alle noder og brukere uten å vente på fullføring av langvarige mellomliggende implementeringer, og lage og kjøre prototyper raskere med implementeringen av nye ideer.
Det jobbes med å forbedre verktøysettet som ifølge utviklerne vil redusere ressursforbruket med 10 ganger og gjøre det mulig å simulere drift av nettverk som overskrider det virkelige nettverket på samme datamaskin, noe som kan være nødvendig for å identifisere mulige problemer . med Tor-skalering. I løpet av arbeidet er det også laget flere nye nettverksmodelleringsmetoder som gjør det mulig å forutsi endringen i nettverkstilstand over tid og bruke bakgrunnstrafikkgeneratorer for å simulere brukeraktivitet.
Forskerne studerte også forholdet mellom størrelsen på det simulerte nettverket og påliteligheten av å projisere de eksperimentelle resultatene på det virkelige nettverket. Under Tor-utviklingen testes endringer og optimaliseringer først på små testnettverk, som inneholder betydelig færre noder og brukere enn et ekte nettverk.
Det ble funnet at de statistiske feilene til prognosene oppnådd under små simuleringer kan kompenseres for ved gjentatt repetisjon av uavhengige eksperimenter med forskjellige innledende datasett, mens jo større det simulerte nettverket er, desto færre retestinger kreves for å oppnå statistisk signifikante konklusjoner.
For å modellere og simulere Tor-nettverket, utvikler forskere flere åpen kildekode-prosjekter distribuert under BSD-lisensen:
- Skygge: en universell nettverkssimulator som lar deg kjøre ekte nettverksapplikasjonskode for å gjenskape driften av distribuerte systemer med tusenvis av nettverksprosesser. For å simulere systemer basert på ekte umodifiserte applikasjoner.
- Tornettverktøy: et sett med verktøy for å generere realistiske modeller av Tor-nettverket som kan kjøres i Shadow-miljøet, samt for å kjøre og tilpasse simuleringsprosessen, akkumulere og visualisere resultatene. Beregninger som gjenspeiler ytelsen til det faktiske Tor-nettverket kan brukes som maler for nettverksgenerering.
- TGen: generator av trafikkstrømmer basert på parametere etablert av brukeren (størrelse, forsinkelser, antall strømmer, etc.). Trafikkformingsskjemaer kan etableres basert på spesielle scenarier i GraphML-formatet og ved bruk av sannsynlige Markov-modeller for distribusjon av TCP-strømmer og pakker.
- OnionTrace: et sett med verktøy for å overvåke ytelse og hendelser i et simulert Tor-nettverk, samt for å registrere og spille av informasjon om dannelsen av kjeder av Tor-noder og koble trafikkstrømmer til dem.
Til slutt, hvis du er interessert i å lære mer, kan du finne detaljene på følgende lenke.