01 · 三层指标体系框架
为避免"指标堆砌",本课题将路由安全态势指标组织为三层:事件层(互联网正在发生什么)、防御层(防御机制部署到什么程度)、治理层(行业协同推进到什么水平)。三层指标相互印证:事件层的恶化应能从防御层找到缺口解释,治理层的投入应能在事件层看到收敛效果。
1.1 事件层核心指标
| 指标 | 定义与计算口径 | 数据源 / 刷新频率 |
|---|---|---|
| 劫持事件频率 | 统计周期内确认的劫持事件数;按前缀劫持/子前缀劫持细分;需经基线库过滤合法MOAS冲突 | BGPStream事件库 + 自研检测管道 / 实时—日 |
| 泄露事件规模 | 统计周期内泄露事件数及传播范围(泄露AS数量、波及前缀数);参考RFC 7908类型学分类 | BGPStream + AS商业关系推断(CAIDA AS Relationship数据集)/ 日 |
| 事件影响面 | 单次事件受影响AS数量与地理分布;基于RouteViews/RIS多观测点可见性统计,标注为"观测下界" | RouteViews / RIS快照比对 / 事件级 |
| 事件持续时间 | 从首次观测到异常宣告消失的时间窗;区分"秒级误播"与"小时级劫持"两类处置优先级 | ris-live实时流 / 事件级 |
| 路径操纵事件占比 | AS_PATH伪造/操纵类事件占全部事件比例;用于观察攻击是否从起源劫持向路径劫持迁移 | 检测管道AS_PATH分析模块 / 月 |
1.2 防御层核心指标
| 指标 | 定义与计算口径 | 数据源 / 刷新频率 |
|---|---|---|
| ROA覆盖率 | 有有效ROA覆盖的地址空间占比,按IPv4/IPv6、按RIR区域分别统计;RIPE NCC官方口径:其负责地址空间的ROA覆盖率2021年IPv4约49%、2023年约64%、2024年约68%(IPv6约41%,见RIPE NCC《Activity Plan and Budget 2025》);2025年学术测量已近80%(IPv4地址空间口径) | 各RIR RPKI存储库 / 周—月 |
| ROV启用率 | 执行路由起源验证并应用Invalid处置策略的网络比例;精确测量存在固有困难,通常以"在collector观测点上Invalid路由不可达的比例"近似推断 | 主动测量(如RPKI ROV测量研究采用的公告探针法)/ 季度 |
| Invalid路由拦截率 | 被标记为Invalid的路由在实际转发中不可达的比例;反映"验证但不拦截"的部署缺口 | 主动测量 + 社区共享数据 / 季度 |
| 可路由前缀保护缺口 | 全球BGP表中实际被宣告但无ROA保护的前缀清单及其流量权重占比;用于优先级排序 | 全局路由表 × RPKI对象比对 / 月 |
1.3 治理层核心指标
| 指标 | 定义与计算口径 | 数据源 / 刷新频率 |
|---|---|---|
| MANRS成员增长 | 分角色(网络运营商/CDN与云/IXP/设备商)统计成员数量与增量 | MANRS官网公开成员名录 / 月 |
| 四项行动合规度 | 依据MANRS Observatory的测量结果,统计成员在过滤、反欺骗、协作、全球验证四项行动上的达标比例;IMC 2022研究显示超过83%成员符合路由过滤要求、超95%符合路由信息便利化要求(截至2022年5月口径) | MANRS Observatory / 季度 |
| 事件通报响应率 | 经协同渠道通报的事件中,责任方确认并响应的比例与平均响应时长 | 协同处置台账(见第7页)/ 季度 |
| MTTD / MTTR | 平均检测时间(异常宣告出现→告警生成)/ 平均响应时间(告警→源头处置完成);本课题目标MTTD<30分钟 | 监测管道日志 / 月 |
02 · 指标数据源全景与接入规范
2.1 数据源分层
| 层级 | 数据源 | 接入方式与成本 |
|---|---|---|
| 原始路由数据 | RouteViews MRT快照与更新文件、RIPE NCC RIS(含ris-live实时WebSocket流)、Isolario | MRT文件经rsync/HTTP批量下载(免费,遵守速率限制);ris-live为实时流(免费,需持久连接) |
| 事件级数据 | BGPStream事件库与libbgpstream API、GRIP实时事件流 | API与Web界面免费公开;事件库可批量导出 |
| 信任基础设施数据 | 各RIR RPKI存储库(rsync/HTTPS)、RPKI Dashboard统计(RIPE NCC、ARIN等) | rsync/rrdp协议同步(开源validator支持);Dashboard为网页公开数据 |
| 背景知识数据 | CAIDA AS Rank与AS Relationship数据集(推断的商业关系)、PeeringDB(互联信息)、RIR WHOIS/RDAP(注册数据)、IRR路由策略对象 | CAIDA数据集按许可申请公开;PeeringDB/WHOIS公开查询;IRR经RIR镜像获取 |
| 治理层数据 | MANRS成员名录与MANRS Observatory测量结果、Cloudflare Radar路由板块 | 公开网页/API(Radar提供公共API) |
2.2 多源数据仲裁规则
不同数据源对同一事件的记录可能冲突(时间戳偏差、观测点可见性差异、事件分类不一致)。本课题规定三级仲裁规则:
- 时效优先:实时告警以ris-live等流式数据为准,MRT快照用于事后核验与影响面回溯。
- 多源印证:事件确认需至少两个独立观测源(如RouteViews某观测点 + RIS某RRC)记录到一致的异常宣告;单源事件降级为"待确认"。
- 分类以BGPStream为准入、人工研判为终审:自动事件分类结果须经研判规则(基线库、合法MOAS白名单)过滤,人工确认后写入事件档案库。
03 · 观测偏差与指标解释原则
这是本课题回答KQ-1(指标口径与偏差)的核心章节。所有基于被动收集数据的统计都必须正视以下三类系统性偏差:
| 偏差类型 | 成因 | 缓解策略 |
|---|---|---|
| 拓扑观测偏差 | RouteViews/RIS收集器的对等会话集中于欧美大型骨干AS,小规模AS与部分地区(含部分亚太、非洲网络)观测覆盖不足 | 多平台交叉(叠加Isolario、PCH);结论表述使用"观测下界"而非全网断言;必要时辅以主动测量补盲 |
| 可见性时延偏差 | 收集器与源AS之间的传播时延不同,同一事件在不同观测点的首见时间可相差数分钟至更久 | 事件时间窗取多观测点首见时间的最早值;时延指标按观测点分别统计再聚合 |
| 分类口径偏差 | 劫持与泄露在网络表象上高度相似,自动分类器对边界事件(如借泄露实施的劫持)标签不一致 | 分类结果附置信度;边界事件进入人工研判队列;统计报表中单独列示"未分类/存疑"桶 |
指标使用红线:①任何对外发布的指标必须附口径说明(数据源、时间窗、观测点集合);②跨期比较必须确认口径未变,否则标注断点;③不得将"观测到的劫持事件数"直接表述为"全网的劫持事件数";④涉及具体AS的指标引用须回溯原始证据,防止二次传播中的失真放大。
04 · 指标可视化与钻取设计
- 全球视图:按RIR区域分面的ROA覆盖率堆叠图 + 劫持事件热力图(地理栅格化,强度为受影响AS数);突出"高事件×低覆盖"的风险象限。
- 趋势视图:三类指标(事件/防御/治理)的月度时间序列同图展示,支持事件层与防御层指标的滞后相关性观察(如ROV启用率上升后3-6个月劫持成功率的变化)。
- AS钻取视图:单AS的完整画像——宣告前缀清单与ROA状态、历史事件时间线、商业关系概要、MANRS合规状态; drill-down 路径:全球→区域→AS。
- 告警工作台:实时事件流卡片(含置信度、影响面初估、处置状态),支持研判员标记、合并、升级操作。
05 · 指标字典样例(单指标完整定义模板)
以下以"劫持事件频率"为例展示指标字典的完整定义格式。所有指标按此模板建档,保证"一个指标、一套口径、一名责任人":
{
"id": "EVT-HIJ-001",
"name": "劫持事件频率",
"layer": "事件层",
"definition": "统计周期内经双源印证确认的路由劫持事件数量",
"formula": "count(events WHERE type='hijack' AND status='confirmed' AND period=P)",
"unit": "件/月",
"data_sources": ["BGPStream事件库", "ris-live实时流", "自研检测管道"],
"freshness": "实时告警 + 每日批处理校准",
"breakdown": ["按劫持类型(前缀/子前缀)", "按RIR区域", "按受影响AS数分层"],
"bias_notes": "观测下界;受收集器拓扑覆盖影响,报表须附口径说明",
"owner": "指标责任人 + 备份责任人",
"thresholds": {"warn": "环比上升>30%", "critical": "G1事件≥1件"},
"review_cycle": "季度口径评审"
}- 字典治理规则:指标新增/废止须经季度指标评审会;口径变更必须记录版本号并标注统计断点;对外发布仅使用字典内登记的指标。
- 与平台实现的映射:字典id直接对应平台指标API的指标标识,实现"规范—实现—发布"三一致,避免文档与系统"两张皮"。
- 国际可比性:字典中预留与MANRS Observatory、Cloudflare Radar等公开指标的映射字段,支撑跨源数据交叉验证(响应KQ-1)。
本节参考来源(第2页)
IETF RFC 7908《Problems with BGP Route Leaks》(2016):rfc-editor.org/rfc/rfc7908。泄露事件分类框架。
RIPE NCC RIS与ris-live:ris.ripe.net;RouteViews:routeviews.org;Isolario:isolario.it。
CAIDA AS Relationship数据集(基于Gao推断模型的商业关系数据):caida.org/catalog/datasets/as-relationships;AS Rank:asrank.caida.org。
RIPE NCC RPKI统计与Radar:radar.ripe.net;ARIN RPKI资源页:arin.net/resources/rpki。
Du B., Testart C., Fontugne R.等《Mind Your MANRS: Measuring the MANRS Ecosystem》(ACM IMC 2022),全文:caida.org(论文全文PDF)(MANRS成员合规度测量口径参考)。
Testart C.等《Profiling BGP Serial Hijackers》(IMC 2019),DOI:10.1145/3355369.3355581(反复劫持者画像与基线库构建参考)。
ROV部署测量相关学术工作:Kroibler M.等《ROV deployment in the wild》(ACM CoNEXT 2018)等基于公告探针的ROV启用率测量方法,DOI:10.1145/3281411.3281420。
Sermpezis P.等《A Survey among Network Operators on BGP Prefix Filtering》(ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2018):前缀过滤实践与误播成因的运营商调研。
CIDR-Report(全球BGP路由表增长与AS规模监测):cidr-report.org;Huston G. BGP表统计:bgp.potaroo.net。