Alvise De Biasio, Federico Chiariotti, Michele Polese, Andrea Zanella, Michele Zorzi
备注:
8 pages, 4 figures. Please cite it as A. De Biasio, F. Chiariotti, M. Polese, A. Zanella, M. Zorzi, "A QUIC Implementation for ns-3", Proceedings of the Workshop on ns-3 (WNS3 '19), Firenze, Italy, 2019
Quick UDP Internet Connections (QUIC) is a recently proposed transport protocol, currently being standardized by the Internet Engineering Task Force (IETF). It aims at overcoming some of the shortcomings of TCP, while maintaining the logic related to flow and congestion control, retransmissions and acknowledgments. It supports multiplexing of multiple application layer streams in the same connection, a more refined selective acknowledgment scheme, and low-latency connection establishment. It also integrates cryptographic functionalities in the protocol design. Moreover, QUIC is deployed at the application layer, and encapsulates its packets in UDP datagrams. Given the widespread interest in the new QUIC features, we believe that it is important to provide to the networking community an implementation in a controllable and isolated environment, i.e., a network simulator such as ns-3, in which it is possible to test QUIC's performance and understand design choices and possible limitations. Therefore, in this paper we present a native implementation of QUIC for ns-3, describing the features we implemented, the main assumptions and differences with respect to the QUIC Internet Drafts, and a set of examples.
Google QUIC performance over a public SATCOM access
Google QUIC占互联网流量的近10%,该协议尚未在IETF标准化。我们区分Google QUIC(GQUIC)和IETF QUIC(IQUIC),因为两者之间可能存在差异。Google和IETF版本都运行在UDP上,不能像卫星系统通常使用TCP连接那样进行拆分。需要评估调整任何QUIC参数的必要性。由于GQUIC是可用的,我们分析了它的行为在卫星通信系统。在我们的评估中,GQUIC快速连接建立不能补偿不适当的拥塞控制。使用GQUIC时,页面下载时间会增加一倍,而使用优化的拆分TCP连接时,性能会提高一倍。本文的结论是,当任何QUIC在高BDP网络上运行时,需要进行特定的调优。
Analysis of an Extension Dynamic Name Service -- A discussion on DNS compliance with RFC 6891
域名服务(DNS)解析是一种将联网设备的符号名称解析为其对应的互联网协议(IP)地址的机制。随着描述DNS服务定义扩展的文档的出现,DNS实现将需要遵守一些修改的DNS行为变得越来越明显。一个这样的修改是DNS继续使用用户数据报协议(UDP)来传输长于512字节的DNS有效载荷。在扩展DNS(EDNS)规范出现之前,如果响应有效载荷大于512字节,DNS服务器将从UDP切换到传输控制协议(TCP)。有了新的EDNS功能,要求DNS应答将继续以UDP数据报的形式提供应答,即使应答大于512字节。据作者所知,目前还没有学术文章涉及根据EDNS规范评估DNS服务器。本文探讨了一些流行的互联网域名的公共DNS服务器的兼容性水平。它还探讨了一些当代DNS实现的行为,如Microsoft Windows 2012,2016和2019以及基于Linux的BIND与EDNS的关系。
Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences(中国科学院信息工程研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Guangzhou University(广州大学)
密码协议被广泛用于保护用户的隐私和避免暴露隐私信息。QUIC(Quick UDP Internet Connections),包括最初由Google设计的版本(GQUIC)和IETF标准化的版本(IQUIC),作为传统HTTP的替代品,展示了其独特的传输特性:基于UDP进行加密资源传输,加速网页渲染。然而,现有的基于TCP的加密传输方案容易受到网站指纹(WFP)攻击,允许攻击者通过窃听传输信道来推断用户访问的网站。GQUIC和IQUIC能否有效抵御此类攻击值得研究。本文从流量分析的角度研究了GQUIC、IQUIC和HTTPS对WFP攻击的脆弱性。大量实验表明,在早期流量场景下,GQUIC、IQUIC和HTTPS中GQUIC最容易受到WFP攻击,而IQUIC比HTTPS更容易受到攻击,但在正常全流量场景下,三种协议的脆弱性相似。特征迁移分析表明,在正常的全业务场景下,协议间的大部分特征是可以迁移的。然而,结合潜在特征表示的定性分析,我们发现,在早期流量时,传输是低效的,因为GQUIC,IQUIC和HTTPS在早期流量上的流量分布的变化幅度显着不同。通过将一次WFP攻击升级为多次WFP Top-a攻击,我们发现在GQUIC和IQUIC上的攻击准确率分别达到95.4%和95.5%,而在HTTPS上的攻击准确率仅为60.7%。我们还证明了IQUIC的脆弱性只是轻微地依赖于网络环境。
One to Rule them All? A First Look at DNS over QUIC
DNS是互联网最重要的部分之一。由于最初的DNS规范将UDP和TCP定义为底层传输协议,因此DNS查询本质上是未加密的,这使得它们容易受到窃听和路径上的操纵。因此,近年来对DNS隐私的关注引起了人们的关注,这导致了加密协议DNS over TLS(DoT)和DNS over HTTPS(DoH)的引入。尽管这些协议解决了向DNS添加隐私的关键问题,但是它们固有地受到其底层传输协议的限制,这些传输协议与例如IP碎片或多RTT握手-QUIC解决的挑战。因此,最近增加的DNS over QUIC(DoQ)承诺改进已建立的DNS协议。然而,到目前为止,还没有针对DoQ、DoQ的采用或DoQ的响应时间的研究--这是我们研究的一个空白。我们的主动测量显示,DoQ的采用率缓慢但稳定地增长,并显示每周的波动很大,这反映了正在进行的开发过程:由于DoQ仍处于标准化阶段,实施和服务经历了快速的变化。分析DoQ的响应时间,我们发现大约40%的测量结果显示出比预期高得多的握手时间,这可以追溯到流量放大限制的实施,尽管成功验证了客户端的地址。然而,DoQ已经优于DoT和DoH,这使其成为迄今为止加密DNS的最佳选择。
TurboRetry: Mitigating Large-Scale QUIC Handshake Floods with Off-the-Shelf DPU Offloading
Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院计算技术研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Computer Network Information Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院计算机网络信息中心)