一种路由起源授权压缩的编码和解码方法及系统与流程

技术特征：
1.一种路由起源授权压缩的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：给定一个as的授权ip前缀集，用一棵ip前缀树来维护ip前缀；将所述ip前缀树拆解为多个互不相交的独立子树块，每一个子树块由其根节点在原前缀树中的位置唯一确定；将原始前缀树根节点到一个子树块根节点的路径编码为一个整数，用作这个子树块的唯一标识identifier；将整个子树块包含的所有节点编码为一个比特位图bitmap；将给定as的路由起源授权信息编码为多个identifier和bitmap元组。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子树块划分步骤包括：以挂载层作为子树块划分的依据，将给定的一棵ip前缀树划分多个子树块；每一个子树块的根节点位于某一个挂载层上，而叶子节点则延伸到下一个挂载层的上一层；当挂载层为最后一个挂载层时，叶子节点延伸层数不超过ip前缀树的最后一层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，挂载层数设置为5的倍数，即第0层，第5层，以此类推，最后一个挂载层为第30层(ipv4)和125(ipv6)；每一个子树块包含的节点数不超过25
‑
1＝31个；在上述子树块中，每一个节点唯一定义了一条ip前缀，如果一个节点对应的ip前缀为已授权前缀，则称该节点为“授权”节点；按此方法将一个给定as授权起源的ip前缀集划分为多个包含授权节点且互不相交的子树块。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子树块的编码步骤包括：给定一个子树块x，假定其根节点对应的ip前缀为x/y，x表示ip地址，y表示前缀长度，则使用y 1个比特来编码子树块的identifier，且采用低位编码方案，即这y 1个比特为identifier二进制表示中的低y 1位；其中，这y 1位中的最高位为标志位并置为1，后续y个比特即为ip地址x的前y个比特；根据子树块x中授权节点的位置将x编码为一个32比特的bitmap。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据子树块x中授权节点的位置将x编码为一个32比特的bitmap步骤，包括：根据x最深叶子节点所在的层数，将x补齐为一棵完全二叉树，并保持所有授权节点的位置不变；将所有节点按照从上到下、从左到右的层序遍历顺序从1开始进行编号，则每一个节点都根据节点编号唯一确定bitmap中的一个比特；bitmap的最低位没有对应任何节点，用作标志位，以标识这个子树块是用作宣告还是撤销；在上述bitmap中，将子树块中所有授权节点对应的比特置为1，其他比特都置为0；如果该子树块用于撤销，则还需将标志位置为1。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对子树块进行维护的步骤为：在子树映射(sub
‑
tree map，stm)中插入子树块,其步骤为：首先，在stm中查询id，返回对应的bitmap b；然后根据stm的撤销标志位和bm的撤销标志位来决定如何对b进行更新；如果stm的撤销标志位与bm的撤销标志位相同，则对b和bm执行按位或操作来更新b；若二者的撤销标志不同，则将bm按位取反后再与b进行按位与操作来更新b是；最后，在stm中将id对应的bitmap设置为更新后的b。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个as维护两个子树映射，stma和stmw，一个as的授权ip前缀集编码为n个identifier和bitmap元组，其中，1≤n；当编码方案的部署实体为ca时，ca根据stma生成一个roa数据对象，其内容包含一个asn和一个子树块列表；
当编码方案的部署实体为rp时，rp根据stma生成n个rtr payload pdu，每一个rtr payload pdu中包含一个asn和一个子树块；如果一个as的授权ip前缀集中同时包含ipv4前缀和ipv6前缀，需要根据ip前缀的类型分别在ipv4前缀树和ipv6前缀树上进行编码。8.一种路由起源授权压缩的编码系统，其特征在于，包括：第一处理单元，用于给定一个as的授权ip前缀集，用一棵ip前缀树来维护ip前缀；第二处理单元，用于将所述ip前缀树拆解为多个互不相交的独立子树块，每一个子树块由其根节点在原前缀树中的位置唯一确定；第三处理单元，用于将原始前缀树根节点到一个子树块根节点的路径编码为一个整数，用作这个子树块的唯一标识identifier；将整个子树块包含的所有节点编码为一个比特位图bitmap；将给定as的路由起源授权信息编码为多个identifier和bitmap元组。9.一种路由起源授权压缩的解码方法，其特征在于，对子树块的解码步骤包括：对路由起源授权数据对象包含的子树块进行逐一解码；对于每一个子树块，从identifier解码该子树块树根对应的ip前缀x/y，对identifier的二进制表示从低往高进行编号，则其最高设置位的编号即为y，而其低y位即为ip地址x的前y位；对于每一个子树块，从bitmap中解析出撤销标志位并解码出一组授权ip前缀，除标志位外，bitmap中每一个设置位都对应一个授权ip前缀；对bitmap中的每一位从低位开始编号，对于某个设置位p,将p的二进制表示去除最高设置位后直接拼接到子树块根对应的前缀x/y后，即可得到一个授权ip前缀；将上述过程解码出来的授权ip前缀组合成一个授权前缀集。。10.一种路由起源授权压缩的解码系统，其特征在于，包括：第一处理单元，对路由起源授权数据对象包含的子树块进行逐一解码；第二处理单元，对于每一个子树块，用于从identifier解码该子树块树根对应的ip前缀x/y，对identifier的二进制表示从低往高进行编号，则其最高设置位的编号即为y，而其低y位即为ip地址x的前y位；第三处理单元，对于每一个子树块，用于从bitmap中解析出撤销标志位并解码出一组授权ip前缀，除标志位外，bitmap中每一个设置位都对应一个授权ip前缀；对bitmap中的每一位从低位开始编号，对于某个设置位p,将p的二进制表示去除最高设置位后直接拼接到子树块根对应的前缀x/y后，即可得到一个授权ip前缀；第四处理单元，将上述过程解码出来的授权ip前缀组合成一个授权前缀集。

技术总结
本发明涉及一种路由起源授权压缩的编码和解码方法及系统，编码方法包括以下步骤：给定一个AS的授权IP前缀集，用一棵IP前缀树来维护IP前缀；将所述IP前缀树拆解为多个互不相交的独立子树块，每一个子树块由其根节点在原前缀树中的位置唯一确定；将原始前缀树根节点到一个子树块根节点的路径编码为一个整数，用作这个子树块的唯一标识identifier；将整个子树块包含的所有节点编码为一个比特位图bitmap；将给定AS的路由起源授权信息编码为多个identifier和bitmap元组。本发明不仅能实现如minimal ROA一般的高安全性，同时又能突破扩展性瓶颈，实现安全、可扩展的路由起源授权信息的压缩编码。息的压缩编码。息的压缩编码。


技术研发人员：李彦彪 邹慧 陈宇轩 徐胤博 谢高岗
受保护的技术使用者：中国科学院计算机网络信息中心
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2021/12/13