Isolario: a Do-ut-des Approach to Improve the Appeal of BGP Route Collecting
从BGP路由收集项目中收集的数据的不完整性是一个众所周知的问题，它潜在地影响了对Internet域间路由分析进行的每一项研究活动。最近的工作解释说，可能的解决方案之一是增加从互联网外围为这些项目提供服务的AS的数量，以揭示其上游提供商的对等连接的隐藏部分。主要问题是这些项目目前对这些AS的网络管理员没有足够的吸引力，这些AS通常不知道它们的存在或者没有足够的兴趣来共享它们的数据。我们的贡献是Isolario，一个基于do-ut-des原则的项目，旨在说服网络管理员通过提供服务来共享他们的路由信息，从传入BGP会话的实时分析到路由可达性的历史分析。据我们所知，Isolario是唯一一个公开的路由收集项目，它为用户提供了一系列服务，以鼓励他们参与，旨在增加用于研究目的的BGP数据量。
2016-11-21 cs.NI
Flexsealing BGP Against Route Leaks: Peerlock Active Measurement and Analysis
BGP路由泄漏经常导致域间路由的严重中断。这些事件已经困扰了互联网几十年，而部署和可用性问题削弱了缓解问题的努力。Peerlock于2016年推出，采用新方法解决了路由泄漏问题。Peerlock使运输提供商之间的过滤协议能够保护自己的网络，而无需广泛的合作或信任基础设施。我们概述了Peerlock系统和一个变种，Peerlock-lite，并进行现场互联网实验，以测量其部署在控制平面上。我们的测量发现了对等集团中第1层网络之间的重要Peerlock保护的证据，其中部署了48%的潜在Peerlock过滤器，并揭示了许多其他网络也部署了针对第1层泄漏的过滤器。为了指导进一步的部署，我们还量化Peerlock的影响，路由泄漏在目前观察到的水平和假设的未来部署方案下，通过BGP模拟。这些实验表明，目前的Peerlock部署限制了Tier 1泄漏出口到10%或更少的网络，模拟泄漏的40%。在所有大型ISP（不到所有网络的1%）中进行战略性的额外Peerlock-lite部署，与部署的对等团体中的Peerlock一起，完全减轻了80%的模拟Tier 1路由泄漏。
2020-11-17 cs.NI
Understanding the Stealthy BGP Hijacking Risk in the ROV Era
Tsinghua University（清华大学）；Zhongguancun Laboratory（中关村实验室）
研究形式化隐蔽BGP劫持，提出基于路由表差异的检测启发式，通过实证和理论分析揭示14.1%的整体成功概率，并开发高效路由推断框架SHAMAN。
2026-06-23 cs.CR cs.NI
On the classification and false alarm of invalid prefixes in RPKI based BGP route origin validation
BGP协议是目前互联网上默认的域间路由协议，但存在严重的安全漏洞\cite{murphy2005bgp}。其中之一就是前缀劫持。IETF通过RPKI来验证AS的起源，但RPKI存在很多问题，\cite{heilman2014consent} \cite{cooper2013risk} \cite{gilad2017we} \cite{gilad2017maxlength}就是其中之一，可能会出现虚警。虽然以前的一些工作\cite{gilad2017we} \cite{heilman2014consent}明确或隐含地指出了这一点，但进一步的测量和分析仍有待完成。本文对无效前缀进行了系统的测量和分析。我们首先将无效前缀分为六种不同的类型，然后分析它们的稳定性。我们发现，很大一部分的无效前缀很可能是由于流量工程，IP地址转移和未能聚合，而不是真正的劫持。
2019-03-16 cs.NI
From BGP to RTT and Beyond: Matching BGP Routing Changes and Network Delay Variations with an Eye on Traceroute Paths
许多组织的使命是评估互联网服务提供商（ISP）提供的宽带接入服务的质量。他们部署网络探测器，定期对选定的互联网服务执行网络测量。通过分析探针收集的数据，通常可以合理估计ISP提供的带宽。然而，使用这些数据来解释谁对其他网络质量的波动负责要困难得多。对于延迟来说尤其如此，这是当今几种网络服务的基础。另一方面，有许多可公开访问的BGP路由器收集路由更改的历史，并且是用于理解延迟波动是否取决于域间路由的良好候选者。在本文中，我们提供了一种方法，给定一个探头，位于网络内的ISP和执行延迟措施，并给出了一组公开访问的BGP路由器位于同一ISP内，决定哪些路由器是最好的候选人（如果有的话），用于研究之间的关系的变化记录的网络性能的探头和域间路由的变化。我们验证的方法与实验研究的基础上收集的数据由RIPE NCC，一个组织，是众所周知的是独立的，并发布BGP数据的路由信息服务（RIS）和探头测量数据的Atlas项目。
2013-09-03 cs.NI
Inferring Internet AS Relationships Based on BGP Routing Policies
互联网自治系统（AS）之间的业务关系类型决定了BGP域间路由。以前的工作推断AS关系依赖于AS之间的连接信息。在本文中，我们推断AS的关系，通过分析路由策略的AS编码的BGP属性社区和定位。我们收集了2010年8月和2011年2月RouteViews，RIPE RIS和公共路由服务器的BGP数据。基于从两个BGP属性的数据中提取的路由策略，我们获得了我们的数据中的39%的链路的AS关系，其中包括所有链路之间的第一层AS和大部分链路之间的第一层和第二层AS。我们还揭示了一些特殊的AS关系，即混合关系，部分中转关系，间接对等关系和备份链路。这些特殊关系与更好地理解互联网路由有关。我们的工作提供了一个深刻的方法论的进步推断的AS关系。
2011-08-03 cs.NI
AS-Level BGP Community Usage Classification
BGP社区是网络运营商用于流量工程、黑洞以及实现网络策略和业务策略的流行机制。近年来，许多研究工作有助于我们了解BGP社区是如何被利用的，以及它们如何揭示对诸如中断和安全攻击等现实世界事件的二次洞察。然而，一个基本的问题仍然没有得到回答："哪些AS用BGP社区标记公告，哪些AS在收到的公告中删除社区？“对BGP社区添加或删除位置的基础了解可以帮助更好地建模和预测互联网中基于BGP的行为，并描述网络运营商的策略。在本文中，我们开发，验证和共享数据的第一个算法，可以推断BGP社区标记和清洗行为在AS级。该算法是完全被动的，并使用BGP更新消息和快照（例如来自公共路由收集器）作为输入。首先，我们量化的正确性和准确性的算法在控制实验与模拟拓扑结构。为了在野外进行验证，我们宣布了社区的前缀，并确认我们分类的AS中有90%以上的行为与我们的算法预测的一样。最后，我们将该算法应用于四组BGP收集器的数据：RIPE，RouteViews，Isolario和PCH。经过保守调整，我们的算法将社区标记和清理行为归因于超过13k个AS，其中大多数是大型网络和提供商。我们使我们的算法和推论可作为公共资源的BGP研究社区。
2021-10-07 cs.NI
Anatomy of Multipath BGP Deployment in a Large ISP Network
多路径路由有助于网络在多个路由路径之间实现负载分担。多路径BGP（MBGP）是一种通过使BGP路由器能够安装多个到目的前缀的同等好的路由来实现域间多路径路由的技术。以前的大多数工作没有区分域内和域间多路径路由。在本文中，我们提出了一个测量研究的部署M-BGP在一个大型的互联网服务提供商（ISP）的网络。我们的方法结合了使用Looking Glasses（LG）的控制平面BGP测量和使用RIPE Atlas的数据平面跟踪路由测量。我们专注于Hurricane Electric（AS6939），因为它是一家全球ISP，与数百个主要交换点相连，并与数千个不同的网络交换IP流量。更重要的是，我们发现该ISP在使用LG服务器的自治系统中拥有迄今为止最多的M-BGP部署。具体而言，Hurricane Electric已在全球58个PoP的512个对等AS部署了M-BGP，其中包括许多顶级AS和内容提供方。我们还观察到，它的M-BGP部署大多涉及IXP互连。我们的工作提供了洞察到最新部署的M-BGP在一个主要的ISP网络，它突出的特点和有效性的M-BGP作为一种手段来实现负载共享。
2020-12-14 cs.NI
Keep your Communities Clean: Exploring the Routing Message Impact of BGP Communities
BGP社区广泛用于标记策略、流量工程和AS间信令的前缀聚合。由于各个AS定义了自己的社区语义，因此许多AS盲目地传播它们不识别的社区。先前的研究表明，当社区不被过滤时，可能存在安全漏洞。这项工作揭示了社区和许可传播的第二个意想不到的副作用：增加不必要的BGP路由消息。由于其传递属性，社区属性的变化会在整个已建立的路由中引发更新消息，只是更新社区。我们通过在受控实验室实验中对多个真实世界BGP实现进行过滤等社区更新处理来表征我们的工作。然后，我们研究了10年的BGP消息在两个路由收集器系统中观察到的野生。在2020年，大约25%的所有公告修改社区属性，但保留最近公告的AS路径;另外25%既不更新社区也不更新AS路径。使用可预测的信标前缀，我们证明了社区导致标记AS和相邻AS的更新消息增加，既不添加也不过滤社区。在路径探索期间，这种效应对于地理位置社区来说非常突出：在一天之内，63%的独特社区属性完全是由于全球撤回而被揭示的。
2020-11-02 cs.NI
Is Crunching Public Data the Right Approach to Detect BGP Hijacks?
本文针对 DFOH 与 BEAM 等基于公共 BGP 数据和机器学习的劫持检测系统，通过大规模仿真证明少量伪造通告即可实施数据投毒并规避检测。
2025-07-27 cs.CR cs.NI
BGP Security in Partial Deployment: Is the Juice Worth the Squeeze?
随着使用RPKI的安全路由源认证的推出在网络运营商中慢慢获得牵引力，推动了BGP的安全路径验证标准化（即，S*BGP：S-BGP、soBGP、BGPSEC等）。起源认证已经在很大程度上提高了路由安全性。此外，预计向S*BGP的过渡将是漫长而缓慢的，S*BGP将长期与BGP共存于“部分部署”中。因此，我们使用理论和实验的方法来研究部分部署的S*BGP提供的安全优势，相对于那些已经提供的原产地认证。由于路由策略对路由安全有着深远的影响，我们使用了100个网络运营商的调查，以找到部分S*BGP部署过程中可能最受欢迎的策略。我们发现，S*BGP提供的好处只有微薄的原产地认证时，使用这些流行的政策。我们还研究了其他路由策略的安全优势，部分部署的S*BGP提供规范性的指导方针，并显示S*BGP和BGP之间的相互作用可以引入新的漏洞到路由系统。
2013-07-10 cs.CR cs.DC cs.NI
Monitor, Detect, Mitigate: Combating BGP Prefix Hijacking in Real-Time with ARTEMIS
边界网关协议（BGP）被自治系统（AS）全局地用于在因特网中为IP前缀建立路由路径。由于BGP中缺乏认证，AS可以劫持其他AS拥有的IP前缀（即，宣布非法路由路径），从而影响因特网路由系统和经济。为此，已经提出了许多劫持检测系统。然而，现有系统通常是第三方服务，其固有地在劫持检测（由服务）与其缓解（由网络管理员）之间引入显著延迟。为了克服这一缺点，在本文中，我们提出了ARTEMIS，一个工具，使AS及时检测劫持自己的前缀，并自动进行缓解行动。为了评估ARTEMIS的性能，我们进行了真实的劫持实验。据我们所知，这是第一次通过在真实互联网上进行广泛的实验来评估劫持检测/缓解系统。我们的研究结果（a）表明，ARTEMIS可以检测（减轻）劫持后几秒钟（分钟）内，它已经推出，（b）演示了ARTEMIS使用的不同控制平面源的效率，对监测路由变化。
2016-09-19 cs.NI
Network-Destabilizing Attacks
边界网关协议（BGP）在组成Internet的较小网络之间建立路由。尽管BGP扮演着重要角色，但它也容易受到严重问题的影响，包括（1）由于攻击或错误配置而传播虚假路由信息，以及（2）持续路由振荡形式的网络不稳定性。避免BGP不稳定性所需的条件相当微妙。那么，面对常见的配置错误和攻击，我们如何解释当今互联网的稳定性？这项工作解释了这一现象，首先注意到，几乎每一个观察到的攻击和错误配置的日期共享一个共同的特点：即使当路由器宣布异常虚假的信息，它将继续宣布相同的虚假信息的攻击/错误配置的持续时间。我们称之为“固定路由攻击”，并表明，即使是简单的固定路由攻击可以破坏网络的稳定，在今天的互联网中使用的商业路由策略，防止这种攻击，从创建不稳定。
2012-08-30 cs.DC cs.NI
A Fast-Convergence Routing of the Hot-Potato
域内和域间路由协议之间的相互作用很少受到关注，尽管在转发中转流量方面发挥了重要作用。更准确地说，默认情况下，BGP会考虑IGP距离来为中转流量选择最近的出口网关（热土豆路由）。在IGP更新时，新的最佳网关可能会改变，并且应该通过BGP的（完全）重新收敛来更新，这在许多情况下会导致多余的BGP处理和更新。我们提出了OPTIC（最佳保护技术的域间-域内收敛），一个有效的方法来组装这两个协议，而不会失去烫手山芋属性。OPTIC预先计算由前缀组共享的网关集（BGP下一跳）。这样的集合保证在分组前缀的任何单个IGP事件之后包含融合后网关。新的最佳出口可以通过每个集合的单个走查来找到，从而允许传输流量几乎在IGP收敛时就从最佳BGP路由中受益。与vanilla BGP相比，OPTIC的结构允许它考虑减少的条目数量：对于存根网络，这个数量可以减少99%。OPTIC结构的更新（只要边界路由器保持至少双向连接就不需要）随其组数的时间线性缩放。
2021-01-22 cs.NI
The geopolitics behind the routes data travels: a case study of Iran
互联网的全球扩张给地缘政治带来了诸多挑战。网络空间是许多国家的战略优先空间。了解和代表其地理仍然是一个持续的挑战。然而，我们需要将网络空间理解为人类组织的空间，以分析行为者的策略。这种地理学需要一种多学科的对话，将地缘政治学、计算机科学和数学联系起来。网络空间被表示为三个叠加和相互作用的层：物理层、逻辑层和信息层。本文通过对网络连接结构和边界网关协议（BGP）的分析，重点研究了逻辑层。该协议确定数据所采用的路由。它被各国用来控制信息流，阻止访问内容（直至完全破坏互联网）或用于积极的战略目的，如劫持流量或攻击基础设施。有几个国家选择了BGP战略。本研究的目标是描述这些战略的特点，将其与当前的架构联系起来，并了解它们在危机时期的弹性。我们的假设是，通过BGP塑造的网络架构与国家层面利益相关者的战略之间存在联系。我们选择关注伊朗的情况，因为伊朗提供了一个有趣的BGP架构，并在中东的连接中占据中心地位。此外，伊朗是几个正在进行的地缘政治裂痕的中心。我们的观察使我们有可能推断出三种方式，伊朗可以利用BGP实现其战略目标：追求一个自我维持的国家互联网与控制的边界;建立一个伊朗内联网，以方便审查的意愿;和连接的杠杆作用作为一种工具的区域影响力。
2019-11-19 cs.NI cs.SI
Creating a Secure Underlay for the Internet
攻击者可以利用域间路由漏洞来拦截通信并危及关键Internet应用程序的安全。与此同时，安全路由解决方案的部署，如边界网关协议安全（BGPsec）和下一代网络的可扩展性，控制和隔离（SCION）仍然有限。我们如何利用新兴的安全路由骨干网并将其安全属性扩展到更广泛的互联网？我们设计并部署了一个架构来引导安全路由。我们的关键见解是抽象的安全路由骨干作为一个虚拟的自治系统（AS），称为安全骨干AS（SBAS）。虽然SBAS作为一个AS出现在Internet上，但它是一个联合网络，其中使用安全主干在参与者之间交换路由。SBAS在多个位置（称为接入点或PoP）为其客户的IP前缀发布BGP公告，允许来自非参与主机的流量路由到附近的SBAS PoP（然后通过安全骨干网路由到真正的前缀所有者）。通过这种方式，我们是第一个将联合安全非BGP路由骨干与BGP互联网集成在一起的公司。我们提出了一个现实世界的部署，我们的架构，使用SCIONLab模拟安全骨干网和PETRONIC框架，使BGP公告到互联网上。结合现实世界的攻击和互联网规模的模拟表明，SBAS大大降低了路由攻击的威胁。最后，我们调查网络运营商，以更好地了解最优治理和激励模式。
2022-06-15 cs.NI
BIGP- a new single protocol that can work as an igp (interior gateway protocol) as well as egp (exterior gateway protocol)
EGP和IGP是目前互联网基础设施的关键组成部分。域中的路由器在域内和域之间转发IP数据包。每个域使用称为内部网关协议（IGP）的域内路由协议（如IS-IS、OSPF、RIP等）来填充其路由器的路由表。还必须在域之间交换路由信息，以确保一个域中的主机可以到达远程域中的另一个主机。此角色由称为外部网关协议（EGP）的域间路由协议执行。目前使用的EGP基本上是边界网关协议（BGP）。两者之间的基本区别是BGP与IGP相比具有较小的收敛性。另一方面，与BGP相比，IGP的可扩展性较低。因此，本文提出了一个建议，建立一个新的协议，它可以作为一个IGP时，我们考虑域间传输的流量，并作为BGP时，我们考虑域内传输的流量。
2012-07-12 cs.NI
Analysis of Path-vector Routing Stability
大多数路径向量路由稳定性的研究已经进行了经验性的BGP数据跟踪的ad-hoc分析。他们都没有考虑事先规范的分析方法，包括使用稳定性测量指标的BGP跟踪和相关的元处理的系统分析，以确定路由系统的本地状态。在本文中，我们定义了一组度量，表征本地稳定性的路径向量路由，如BGP（边界网关协议）。通过这些稳定性指标，我们提出了一种方法来分析BGP策略和协议引起的不稳定对本地路由器的影响。
2012-04-25 cs.NI
Stability Analysis of Path-vector Routing
大多数路径向量路由稳定性的研究已经进行了经验性的BGP数据跟踪的ad-hoc分析。他们都没有考虑事先规范的分析方法，包括使用稳定性测量指标的BGP跟踪和相关的元处理的系统分析，以确定路由系统的本地状态。在本文中，我们定义了一组度量，表征本地稳定性的路径向量路由，如BGP（边界网关协议）。通过这些稳定性指标，我们提出了一种方法来分析BGP策略和协议引起的不稳定对本地路由器的影响。
2012-04-25 cs.NI
Scalable BGP Prefix Selection for Effective Inter-domain Traffic Engineering
随着BGP路由表规模的不断增大，多宿主网络域间流量工程面临着可扩展性的挑战。在此上下文中，必须潜在地针对每个目的地前缀做出最佳路径的选择，这要求所有可用路径被表征（例如，通过测量）并相互比较。幸运的是，众所周知，少数几个前缀承载了大部分流量。作为一个自然的结果，工程师大流量只有几个前缀需要管理。然而，一个给定的前缀的流量特性可以随着时间的推移而发生很大的变化，并且在这个聚合级别上对流量的动态知之甚少，包括预测在不久的将来最重要的前缀的集合。%，基于过去的观察。复杂的预测方法在这种情况下无法扩展。在本文中，我们研究了前缀量，稳定性和可预测性之间的关系，根据最近的流量跟踪从九个不同的网络。然后提出了三种简单且资源有效的方法来选择与最重要的可预见流量相关联的前缀。这样提出的方法允许选择具有优异的代表性（体积覆盖）和时间稳定性的前缀集合，针对这些前缀集合识别最佳路由。所进行的分析证实了路线决策引擎的潜在好处。
2015-11-26 cs.NI
Mobility Label Based Network: Hierarchical Mobility Management and Packet Forwarding Architecture
网络层移动性管理解决方案的可扩展性是移动性控制平面的最重要要求之一。基于移动性标签的网络（MLBN）是一种新的解决网络层移动性管理问题的方法，它完全依赖于MPLS来为IPv4和IPv6移动主机和路由器提供宏移动性和微移动性。这种新的方法不依赖于现有的IP移动性管理协议，如移动IP，并基于多协议BGP（MP-BGP）和MPLS的组合。在MLBN的上下文中，可扩展控制平面应该能够进行有效的移动性标签分发，同时允许基于MPLS的转发平面以最佳方式递送移动业务。本文提出了一种分层的移动性管理系统，能够在不使用移动IP及其衍生产品的情况下，支持宏和微移动性，并允许可扩展的移动标签分发和MPLS标签栈为基础的数据包转发，以支持通信移动用户之间的最佳流量传输。
2021-10-18 cs.NI
BEAR: BGP Event Analysis and Reporting
Engineering Sciences and Applied Mathematics Department（工程科学与应用数学系）；Amazon Web Services (AWS)（亚马逊网络服务（AWS））；Industrial Engineering and Management Sciences Department（工业工程与管理科学系）
本文提出BEAR框架，利用大语言模型通过多步推理自动生成BGP异常事件分析报告，并引入LLM驱动的合成数据生成框架，在真实与合成数据上实现100%准确率，优于思维链和上下文学习基线。
2025-06-04 cs.AI cs.NI
The Surprising Effectiveness of LLMs in BGP Security: Mining An Unprecedented Amount of Incidents and Boosting Anomaly Detection
Zhongguancun Laboratory（中关村实验室）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Tsinghua University（清华大学）
该研究针对BGP安全领域公开路由异常数据集稀缺的问题，开发LLM辅助提取流水线构建了11.89倍于现有规模的基准，设计ROUTELLM检测器并实现远超基线的检测性能，相关资源已开源。
2026-08-25 cs.NI
LIGHTYEAR: Using Modularity to Scale BGP Control Plane Verification
本文提出模块化BGP控制平面验证方法，通过局部检查验证端到端安全属性，并实现为工具Lightyear，在大规模云广域网上展现出显著优于现有工具的扩展性，同时支持错误定位与增量验证。
2023-09-20 cs.NI
Learning with Semantics: Towards a Semantics-Aware Routing Anomaly Detection System
本文提出语义感知的 BGP 路由异常检测系统，核心是学习 AS 路由角色的表示学习模型 BEAM，通过发现路由角色异常变化实现检测，在真实数据上以极低误报率检测出全部已知异常。
2024-02-25 cs.NI
Kirin: Hitting the Internet with Millions of Distributed IPv6 Announcements
互联网是数十亿用户日常生活中的重要资源。为了支持不断增长的用户数量和他们不断增长的需求，运营商必须不断扩展他们的网络足迹-例如，通过加入互联网交换点-并采用相关技术-如IPv6。然而，与其前身相比，IPv6具有更大的地址空间，这允许对互联网路由基础设施进行新类型的攻击。在本文中，我们根据这两个变化重新审视前缀解聚合攻击，并介绍麒麟-一种先进的BGP前缀解聚合攻击，它来源于数百万条IPv6路由，并通过各种IXP上的数千个会话将其分发到数千个远程AS中的边界路由器的内存中。麒麟的高度分布式特性使其能够绕过传统的路由泛滥防御机制，例如每个会话前缀限制或路由摆动阻尼。我们分析了理论上的可行性的攻击，将其制定为一个线性规划问题，测试实际的障碍，部署所需的基础设施，执行小规模麒麟攻击使用4 IXP，并验证我们的假设通过BGP数据分析，现实世界的测量，和路由器测试床实验。尽管其部署成本低，我们发现麒麟能够注入致命数量的IPv6路由在路由器上的数千个AS。
2023-03-10 cs.NI
Routing Proposals for Multipath Interdomain Routing
互联网是由许多独立的自治系统组成的。BGP用于在自治系统之间分发可达性信息和建立路径。每个自治系统都可以选择一条通往目的地的路线，然后将所选路线导出到其邻居。单一最佳路由的选择对域间链路故障期间替代路径的使用施加了限制，从而导致数据包丢失。即使在源和目的地之间存在多条路径但这些路径未被利用时，仍会发生分组丢失。为了最小化分组丢失，当存在多条路径时，引入多路径路由技术。多路径路由技术确保在链路故障时使用替代路径。它计算一组路径，当主路径不可用时可以使用，它还提供了一种方法来传输域以控制流量。这可以通过对当前BGP的微小修改来实现。本文重点介绍了不同的多路径路由技术，并讨论了由他们每一个所产生的开销。
2013-07-15 cs.NI
A Secure Wireless Routing Protocol Using Enhanced Chain Signatures
我们提出了一个无线网络的路由协议。无线路由协议允许网络中的主机对拓扑结构有一定的了解，以便知道何时转发数据包（通过广播）以及何时丢弃数据包。由于路由协议构成了网络的主干，因此它是许多攻击的有利可图的目标，所有这些攻击都试图通过使用虚假更新破坏相邻路由器的路由表来中断网络流量。为有线网络设计的安全路由协议（例如S-BGP）在ad-hoc无线环境中不可扩展，这是因为有两个主要缺点：（1）需要维护关于所有直接邻居的知识（这需要发现协议），以及（2）需要多次传输相同的更新，每个邻居一次。尽管在相当静态的有线网络中容易获得关于邻居的信息，但是在具有移动设备的自组织无线网络中，这样的信息通常不被更新或不可用。我们的协议是一个变种的S-BGP称为SS-BGP，并允许一个单一的广播路由更新，而不需要知道每个邻居路由器。该协议是基于一种新的认证原语称为增强链签名（ECS）。
2009-07-23 cs.CR cs.NI
Towards Expeditious and Unswerving Routing to Corroborate Nascent Internet
由于主要的域间路由协议边界网关协议（BGP）的一些固有问题，互联网现在正经历压力，收敛所需的时间量，在故障稳定之后交换的更新消息的数量，在故障之后获得有效的备用路径所需的时间量，路由表的大小增加的方式，以及路由表的完整性和保密性以及路由器之间交换的路由更新等安全问题是我们的主要关注点。在我们提出的研究工作中，我们计划解决上述问题有关的互联网路由，特别是在边界网关协议，使BGP提供快速的路由，以证实新生的互联网。我们计划在边界网关协议的设计中做一些改变，并可能在BGP中引入额外的功能来帮助支持上述目标。
2009-12-20 cs.NI
Towards Characterizing International Routing Detours
目前没有要求（技术或其他）BGP路径必须包含在国家边界内。事实上，有些道路会在国际上绕道而行，来自一个国家，跨越国际边界并返回同一个国家。在大多数情况下，这些是服务于多个国家的ISP的明智的流量工程或对等决策。在某些情况下，这种迂回可能是可疑的。描述国际迂回路线的特征对一些参与者很有用：（a）试图诊断持续存在的问题的网络工程师，（b）旨在遵守某些国家通信政策的政策制定者，（c）寻找机会部署新网络的企业家，或（d）试图尽量减少穿越不同管辖区的内部通信量的注重隐私的国家。在本文中，我们描述了2016年1月期间互联网上的国际弯路。为了检测迂回，我们每8小时从跨越30个国家的461个RouteViews和RIPE RIS对等体中采样一次BGP RIB。然后通过地理定位每个AS宣布的每个BGP前缀，映射其在IXP和地理定位基础设施IP上的存在，来地理定位可见AS。最后，分析每个全局BGP RIB条目，寻找迂回路线。我们的分析显示，超过5K的唯一BGP前缀经历了绕道。少数AS会导致大多数弯路，一小部分前缀受到的影响最大。我们观察到大约544K的绕行。绕道要么持续几天，要么持续整个月。在所有的绕道中，超过90%是持续72小时或更短的短暂绕道。我们还展示了不同国家经历的绕道的不同特点。
2016-06-16 cs.NI
Cutting Through the Noise to Infer Autonomous System Topology
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Vermont（佛蒙特大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；The Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）
提出一种基于贝叶斯统计推断的方法，从多视角BGP路由表中可靠地推断AS级连接，并评估现有重建方法的准确性。
2022-01-18 cs.NI cs.SI physics.data-an
Finding Alternate Paths in the Internet:A Survey of Techniques for End-to-End Path Discovery
互联网在大量主机之间提供物理路径多样性，使网络能够在一条路径无法提供所需的服务质量时使用替代路径。然而，由于各种原因，许多已建立的协议（例如，事实上的因特网域间路由协议，边界网关协议- BGP）没有完全利用这样的备选路径。本文调查研究发现端到端的替代路径，包括那些基于监测路径性能，选择路径，最大程度地不相交，并在多个路径的路由技术。它调查的建议，使BGP能够更好地利用多个路径，以及如何多宿主可以创建备用路径。它还描述了如何通过迂回路由（应用层机制）和路由偏转（网络层机制）实现备用路径。讨论了快速重路由技术在备份路由中的应用。它的结论是调查开放的研究问题，发现和使用互联网中的替代路径。
2013-08-23 cs.NI
Performance-Driven Internet Path Selection
Internet路由通常是次优的，所选路由的性能比其他可用的策略兼容路由差。这是因为在网络层缺乏对路由性能的可见性。虽然这是一个老问题，但我们认为，可编程硬件的最新进展最终打开了性能感知路由的可能性，在一个可部署的，BGP兼容的方式。我们介绍ROUTESCOUT，一个混合的硬件/软件系统，支持基于性能的路由在ISP规模。在数据平面中，ROUTESCOUT利用支持P4的硬件，以线速和小内存占用来监控每个目的地的策略兼容路由选择的性能。然后，ROUTESCOUT的控制平面异步地拉取聚合的性能度量以合成性能感知的转发策略。我们表明，ROUTESCOUT可以监控性能在大多数ISP的流量，仅使用4 MB的内存。此外，它的控制可以灵活地满足各种操作员的目标，具有亚秒级的操作时间。
2020-11-18 cs.NI cs.PF
Measuring Internet Routing from the Most Valuable Points
本文提出 MVP 系统，通过量化 BGP 观测点间的冗余来指导采样，并在四类经典路由分析中以相同数据量提升准确性与覆盖率。
2024-05-21 cs.NI
Formally Verified Convergence of Policy-Rich DBF Routing Protocols
在本文中，我们提出了新的一般收敛结果的分布式Bellman-Ford（DBF）家庭的路由协议，其中包括距离矢量协议（如RIP）和路径矢量协议（如BGP）的行为。我们的结果适用于“富含策略”的协议，我们指的是可以具有复杂策略（例如条件路由转换）的协议，这些策略违反了Bellman-Ford协议标准演示中做出的传统假设。首先，我们提出了一个新的代数模型，抽象路由问题，具有更少的原语比以前的模型，可以表示更有表现力的政策语言。新模型也是第一个允许距离矢量和路径矢量协议并发推理的模型。其次，我们演示了DBF路由协议是一个更大的类的异步迭代算法，已经存在强大的收敛结果的实例。这些结果使我们能够建立在Sobrinho以前所示的条件是路径矢量协议收敛的充分和必要条件，并加强它们：我们表明，经过微小的修改，它们也适用于距离矢量协议;我们证明它们保证最终到达的路由解决方案是唯一的，从而消除了异常的可能性，如BGP楔形;我们放松了异步通信的模型，表明如果路由消息可以丢失、重新排序和复制，则结果仍然成立。第三，我们的模型和相应的理论结果已经在Agda定理证明器中完全形式化。由此产生的库是一个强大的工具，用于快速原型化和正式验证新的策略语言。作为一个例子，我们正式验证了策略语言的正确性与BGP的许多功能，包括社区，条件策略，路径膨胀和路由过滤。
2023-01-09 cs.NI
Hyper-Specific Prefixes: Gotta Enjoy the Little Things in Interdomain Routing
自治系统（AS）使用BGP（AS间路由协议的事实标准）在彼此之间交换可达性信息。虽然比/24（/48）更具体的IPv4（IPv6）路由通常会被过滤（因此不会传播），但路由收集器仍然会观察到其中的许多路由。在这项工作中，我们仔细研究了这些“超特异性”前缀（HSP）。特别是，我们分析了它们的流行程度，用例以及运营商是否有意或无意地使用它们。虽然它们的总数会随着时间的推移而增加，但大多数HSP只能被路由收集器对等体看到。尽管如此，一些热休克蛋白可以在一整年中不断出现，并广泛传播。我们发现，大多数HSP代表（内部）路由对等基础设施或地址块重新定位或黑洞。虽然有数百家运营商有意将HSP添加到知名的路由数据库中，但我们观察到许多HSP可能是意外泄漏的路由。
2022-06-28 cs.NI
Multiple time-delays system modeling and control for router management
本文研究了TCP（传输控制协议）网络中单个拥塞路由器的过载问题。针对拥塞现象，设计了一种基于多时延模型的TCP/AQM（主动队列管理）反馈控制。实际上，使用鲁棒控制工具，特别是在二次分离框架中，TCP/AQM模型被重写为互连系统，并构造结构化状态反馈来稳定网络变量。最后，我们说明了所提出的方法与数值例子和模拟使用NS-2模拟器。
2009-02-05 cs.NI
A Multi-Perspective Study of the Internet Shutdown in Iran
Carleton University（卡尔顿大学）
本文通过多维度方法分析伊朗2022和2026年互联网断网事件，揭示其通过集中边界转发平面null路由实现，BGP公告稳定，且伊朗从2019年部分BGP撤回转向2022年纯null路由。
2026-07-31 cs.NI
Keep Your Friends Close, but Your Routeservers Closer: Insights into RPKI Validation in the Internet
IP前缀劫持允许对手重定向和拦截流量，对互联网的稳定性和安全性构成威胁。为了防止前缀劫持，网络应该部署RPKI并过滤具有无效路由的伪造BGP公告。在这项工作中，我们评估RPKI部署对互联网的安全性和弹性的影响。我们的目标是了解哪些网络过滤无效路由，以及过滤在阻止前缀劫持方面的有效性。我们扩展了以前的数据采集和分析方法，以获得更准确的识别网络过滤与RPKI的无效路由。我们发现，超过27%的网络实施RPKI过滤，并首次表明部署遵循域间路由的业务激励：提供商有更大的动力进行过滤，以避免丢失客户的流量。分析RPKI的有效性，我们发现，目前的趋势，部署RPKI的路由服务器上的互联网交换点（IXP）只提供了一个本地的保护，以防止劫持，但对防止其蔓延到全球的影响微乎其微。相比之下，我们表明，在一级提供商的RPKI过滤大大有利于互联网的安全，因为它限制了劫持的传播到本地化的范围。根据我们的观察，我们提供了RPKI部署的未来路线图的建议。我们将我们的数据集提供给公众使用[https：//sit4.me/rpki]。
2023-03-21 cs.CR cs.NI
Advanced LLM-Enhanced Intent-Based 5G Network Management using Dynamic Semantic Routes
Mississippi State University（密西西比州立大学）
本研究提出采用带语义路由器的动态路由，结合LLM增强型意图驱动网络，实现5G+核心网络的意图识别与细节提取，实验显示静态和动态路由在细节提取及模式格式化上均表现良好。
2026-08-25 cs.LG cs.NI cs.SY
CleanCity-BinSense: An IoT-Enabled Smart Waste Management System with Configurable Real-Time Fill Monitoring and Nearest-Neighbor Route Optimization
Islamic University of Technology（伊斯兰理工大学）；Jahangirnagar University（贾汉吉尔纳加尔大学）
针对发展中城市废物收集低效问题，提出CleanCity-BinSense物联网智能废物管理系统，采用可配置传感模型和最近邻路线优化，实现低成本实时监测与需求驱动收集。
2026-09-09 cs.NI
Chain Routing: A new routing framework for the Internet based on complete orders
本文提出了一种在自治系统级执行路由的新框架。这种机制称为链式路由，使用完整订单作为其主要拓扑单元。由于完全序是具有已知拓扑的非循环有向图，因此可以定义一个非循环结构来在一组自治系统之间路由数据包。采用完整的订单还允许容易地识别和避免持续的路由振荡，消除了在路径中发展瞬态环路的可能性，并提供了一个结构，便于实现流量工程。此外，通过结合链路由与其他机制，实现完整的订单的时间，我们建议，它是可能的设计一个新的路由协议，这可能是更可靠和稳定的比BGP的当前实现。虽然链式路由需要增加消息开销和网络管理员之间更好的协调，但稳定性和弹性方面的回报应足以弥补这一努力。
2010-04-03 cs.NI
SDxVPN: A Software-Defined Solution for VPN Service Providers
BGP/MPLS IP VPN和VPLS服务被认为广泛用于IP/MPLS网络中，用于连接客户的远程站点。然而，服务提供商在提供这些服务时面临许多挑战。管理复杂性、设备成本，以及最后但并非最不重要的，随着客户数量的增加而出现的可扩展性问题，只是这些问题中的一部分。软件定义网络（SDN）是可以使用网络设备的逻辑集中式控制器来解决上述问题的新兴范例。在本文中，我们提出了一种基于SDN的解决方案，称为SDxVPN，它大大降低了VPN服务定义和管理的复杂性。我们的方法消除了过去通过几种控制平面协议进行的复杂和昂贵的设备交互，使客户能够确定其服务规范，定义限制策略，甚至在没有运营商干预的情况下自动与其他客户互连。我们描述了我们的原型实现SDxVPN和它的可扩展性评估下几个有代表性的方案。结果表明，所提出的解决方案的有效性部署提供大规模的VPN服务。
2016-02-11 cs.NI
Network-wide Configuration Synthesis
计算机网络很难管理。给定一组高级要求（例如，可达性、安全性），运营商必须手动地找出运行复杂分布式协议的潜在数百个设备的单独配置，使得它们共同地计算兼容的转发状态。毫不奇怪，操作员经常犯错误，导致停机。为了解决这个问题，我们提出了一种新的合成方法，自动计算正确的网络配置，符合运营商的要求。我们捕获现有路由器的行为，以及它们在分层数据库中运行的分布式协议。我们的主要见解是减少问题，找到正确的输入配置的任务，合成输入分层数据库程序。为了解决这个综合任务，我们引入了一个新的算法，综合分层数据库程序的输入。该算法适用于网络以外的领域。我们利用我们的合成算法来构建第一个网络范围的配置合成系统，称为SyNET，支持多个相互作用的路由协议（OSPF和BGP）和静态路由。我们表明，我们的系统是实用的，可以推断正确的输入配置，在一个合理的时间量，为网络的现实规模（> 50路由器），转发数据包的多个流量类。
2017-05-30 cs.NI cs.PL
Anakyzing the performance of Active Queue Management Algorithms
拥塞是传输控制协议（TCP）网络环境中研究人员关注的一个重要问题。为了保证整个网络的稳定性，拥塞控制算法得到了广泛的研究。路由器采用的队列管理方法是拥塞控制研究的重要内容之一。主动队列管理（AQM）是一种基于路由器的拥塞早期检测机制。本文分析了几种主动队列管理算法在保持高资源利用率、识别和限制不均衡带宽使用的能力以及部署复杂性。我们比较了性能的FRED，蓝色，SFB，和CHOKe的仿真结果的基础上，使用RED和Drop Tail作为评估基准。对不同算法的特点进行了讨论和比较。利用网络仿真器NS 2进行了仿真，并用X图绘制了仿真图.
2010-03-20 cs.NI
Traffic and Security using Randomized Dispersive Routes in Heterogeneous Sensor Network
一般情况下，传感器网络中数据的传输会对流量和网络安全带来很多挑战。现有的方案考虑同构传感器网络，具有较差的性能和可扩展性。由于多对一的流量模式，传感器可以与其邻居的一小部分进行通信。密钥管理是传感器节点保护数据安全的关键过程。大多数现有的方案建立共享密钥的所有传感器，无论他们是否正在通信。因此，它会导致大量的存储开销。传感器网络的另一个问题是由于其无线特性而发生的妥协节点攻击和拒绝服务攻击。现有的多路径路由算法容易受到这些攻击。因此，一旦对手获得了路由算法，它就可以计算出源已知的相同路由，从而危及通过这些路由发送的所有信息。如果攻击者进行节点妥协攻击，他们可以很容易地获得该节点使用的加密/解密密钥，因此他们可以很容易地拦截信息。在本文中，我们提出了一个密钥管理方案，它只建立共享密钥与他们的通信邻居和一种机制，以产生随机的多路径路由安全传输的数据到水槽。在这里，我们采用异构传感器网络，我们正在利用椭圆曲线密码进行有效的密钥管理，这是更有效，可扩展，高度安全，并减少通信开销。由我们的机制产生的路线是高度分散的，节能的，使他们能够以低能量成本绕过背孔。
2012-02-09 cs.NI
Improved Contact Graph Routing in Delay Tolerant Networks with Capacity and Buffer Constraints
Mitsubishi Electric Research and Development Centre Europe（三菱电机欧洲研究与开发中心）
本文提出改进接触图路由算法，通过接触分裂和边修剪操作，在路由搜索前或期间考虑容量和缓冲约束，以优化交付时间。
2026-03-07 cs.IT cs.NI math.IT
Managing Home Routers with NETCONF over TLS and NETCONF Call Home
网络配置（NETCONF）协议和相关的YANG数据建模语言是在互联网工程任务组（IETF）内发展的当代网络管理框架的基础。netopeer（一个NETCONF服务器）和ncclient（一个NETCONF客户端）是流行的开源项目，它们使用强制性的Secure Shell（SSH）传输支持最新的NETCONF v1.1协议。我们最近在两个项目中使用反向TLS和SSH实现并集成了NETCONF over Transport Layer Security（TLS）传输和NETCONF Call Home（CH）机制。CH机制允许运行NETCONF服务器（netopeer）的网络地址转换（NAT）后面的被管理设备成功地与运行NETCONF客户端（ncclient）的网络管理系统（NMS）建立NETCONF会话。在本文中，我们将描述这些标准如何允许使用NETCONF协议的最新添加来管理家庭路由器和NAT盒（特别是）。
2021-12-29 cs.NI
Hybrid Trust Model for Internet Routing
目前的互联网是基于一个基本假设的可靠性和良好的意图之间的行为者在网络上。不幸的是，不可靠和恶意行为正在成为互联网通信的主要障碍。为了提高网络基础设施的可信度和可靠性，我们提出了一种新的信任模型，将其纳入BGP路由。在我们的方法中，信任模型的定义相结合的投票和推荐直接信任估计位于不同的自治系统中的邻居路由器。我们说明了我们的方法的影响与情况下，展示了不信任的路径超出最近的邻居和检测不信任的邻居广告的可信path.We模拟的影响加权投票和直接信任的矩形网格中的15*15节点（自治系统）与随机连接的拓扑结构。
2011-05-27 cs.NI
An experiment in distributed Internet address management using blockchains
目前管理全球IP地址池的系统集中在五个跨国组织，即区域互联网注册管理机构（RIR）。这些RIR中的每一个管理大量国家的地址池。由于RIR是私人组织，它们受所在国法律框架的约束。这种配置导致管辖权从RIR所在国家的法律框架溢出到RIR所服务的所有国家（RIR所服务的国家事实上成为RIR所在国家法律体系的主体）。由于部署了新的安全技术，如RPKI和BGPsec，使RIR能够强制执行分配，这种情况更加严重。在本文中，我们介绍了InBlock，这是一个基于区块链的分布式治理机构，旨在提供IP地址的分散管理。InBlock还旨在实现与当前IP地址分配系统相同的目标，即唯一性，公平性，保护，聚合，注册和最小化开销。InBlock是一个去中心化的自治组织，即，作为以太坊中的一组区块链智能合约。任何实体都可以通过单独向InBlock进行（加密）货币转移来请求向InBlock注册表分配地址。所需的费用，连同每年的续期费，作为一种机制，以阻止储存和其他浪费的做法。与任何新技术一样，使用区块链来构建IP地址注册表存在许多悬而未决的问题。因此，我们认为需要进行实际实验，以便对这种系统有实际的经验。我们建议使用InBlock作为起点进行分布式地址管理实验，以了解该领域的未来发展方向。
2018-07-27 cs.CR cs.NI
An advanced scheme for queue management inTCP/IP networks
针对传统AQM忽略流特性导致公平性不足的问题，提出基于模糊逻辑和显式RTT通知的FuzzyRTT控制器，利用流RTT信息改善公平性，仿真验证其性能优于现有方案。
2024-02-07 cs.NI cs.SY eess.SY
Towards a distributed and infrastructure-less vehicular traffic management system
在过去的几年中，已经提出了几个系统来处理与车辆交通管理有关的问题。通常，他们的解决方案包括集成计算技术，如车辆网络，中央服务器和路边单元。大多数系统使用混合方法，这意味着它们仍然需要一个中央实体（中央服务器或路边单元）和互联网连接来查找途中事件以及车辆的替代路线。很容易理解需要一个中央实体，因为选择最合适的车辆来执行上述程序是一项困难的任务。除此之外，据我们所知，很少有系统将利他主义方法（而不是自私行为）应用于路由决策。正因为如此，在这项工作中解决的问题是如何执行车辆交通管理，当检测到途中事件，在分布式，可扩展的，和成本效益的方式。为了解决这些问题，我们提出了一个分布式车辆交通管理系统，称为dEASY（分布式车辆交通管理系统）。dEASY系统设计和实现了一个三层架构，即环境感知和车辆排名，知识生成和分发，知识消费。dEASY体系结构的每一层都负责处理相关工作中没有解决或可以改进的主要问题。仿真结果表明，与文献中的其他系统相比，我们提出的系统具有较低的网络开销，由于应用车辆选择和广播抑制机制。平均而言，dEASY在行程时间和时间损失指标方面也优于所有其他竞争对手。通过对结果的分析，可以得出结论，我们的无基础设施系统是可扩展的和具有成本效益的。
2020-02-10 cs.NI cs.SI
Myths about Congestion Management in High Speed Networks
在最近提出的几个想法的弱点，拥塞控制和避免在高速公路被确定。双方的辩论有关事先保留的资源与步行服务，开环控制与反馈控制，速率控制与窗口控制，基于路由器的控制与基于源的控制。背压是有用的或没有的情况下进行了讨论，有人认为，一个单一的拥塞计划是不够的，但需要几个方案的组合，在网络中完成拥塞管理。
1998-09-24 cs.NI
Self-evolving network verifiers
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
该研究提出一种自动演进的网络验证器，通过编码智能体与可信预言机的反例引导循环，让基于SMT的验证器自主学习新网络功能，解决手动维护模型的难题。
2026-08-13 cs.AI cs.NI
