课题研究 RPKI路由安全 子课题06 · 第2页 / 共8页
06子课题 · 路由安全态势感知与情报共享

态势指标体系与数据基础第2页 / 共8页

指标体系是态势感知的"度量衡"。本章建立事件层、防御层、治理层三层指标体系:每个指标给出明确定义、数据源、计算口径与刷新频率;针对RouteViews/RIS等被动观测数据固有的拓扑偏差、时延偏差与分类偏差,规定三级多源仲裁规则与四条指标使用红线;最后给出面向全球视图、趋势视图、AS钻取视图、告警工作台的可视化设计原则。

指标体系ROA覆盖率ROV启用率MTTD/MTTR观测偏差多源仲裁CAIDA AS Rank研究状态:研究中
所属专题互联网基础设施安全 › RPKI路由安全
目标受众SOC/态势感知团队、数据分析师、威胁情报分析师
前置依赖子课题01(事件检测与归因)产出的事件档案库

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。

路由安全态势三层指标体系
事件层 × 防御层 × 治理层,每层下设可计算指标
说明:框架为本课题自定义;各指标定义见本章表格。

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)、IsolarioMRT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。
<30min
MTTD目标
从异常宣告出现到告警触达的端到端时延目标
双源
事件确认门槛
至少两个独立观测源印证方可确认事件
3层
指标体系层次
事件层、防御层、治理层相互印证
下界
统计表述原则
观测受限场景一律标注"观测下界"而非全网断言

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)

[1]

IETF RFC 7908《Problems with BGP Route Leaks》(2016):rfc-editor.org/rfc/rfc7908。泄露事件分类框架。

[2]

RIPE NCC RIS与ris-live:ris.ripe.net;RouteViews:routeviews.org;Isolario:isolario.it。

[3]

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。

[4]

RIPE NCC RPKI统计与Radar:radar.ripe.net;ARIN RPKI资源页:arin.net/resources/rpki。

[5]

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)。

[6]

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)。

[7]

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。

[8]

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。

[9]

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。