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路由驗(yàn)證和路由查找是實(shí)現(xiàn)安全路由和高效轉(zhuǎn)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)流量的持續(xù)增長以及大范圍路由異常事件頻發(fā)，路由查找和路由驗(yàn)證面臨嚴(yán)峻的性能挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心前瞻實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)圍繞上述挑戰(zhàn)開展研究，提出一系列創(chuàng)新算法與機(jī)制，部分算法已在實(shí)際系統(tǒng)部署應(yīng)用。針對BGP路由驗(yàn)證的性能挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)通過深入建模分析提出現(xiàn)有方案的性能瓶頸源自底層的塊驗(yàn)證模型，提出從根本上突破性能瓶頸的新型授權(quán)前綴驗(yàn)證模型，并基于這一模型設(shè)計(jì)了基于樹比特位圖的高效路由起源驗(yàn)證算法h2ROV。h2ROV能夠提升驗(yàn)證速度并有效降低存儲開銷。算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，相比于業(yè)界最優(yōu)算法，h2ROV在IPv4場景下驗(yàn)證速度提高了1.4倍，內(nèi)存開銷減少了69.9%。系統(tǒng)驗(yàn)證結(jié)果表明，h2ROV對于路由消息處理流程的影響減少10.4%~61.4%，對于BGP全網(wǎng)收斂時(shí)間的影響降低2.2%~16.3%。相關(guān)成果被USENIX NSDI 2025錄用。針對SDN流表查找的性能挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華為算法專家深入分析多維規(guī)則的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，提出哈希元組劃分合并算法BTP，平衡各元組之間以及元組內(nèi)部哈希表內(nèi)的負(fù)載，有效減少哈希元組數(shù)以及規(guī)則合并引發(fā)的哈希沖突，從而提高查找與更新性能。實(shí)驗(yàn)效果顯示，相比經(jīng)典算法PSTSS和最新方法DT、TupleTree，BTP的查找性能可分別提高16.5倍、2.2倍、3.3倍。相關(guān)成果被IEEE INFOCOM 2025錄用。針對IPv6路由查找的性能挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華為算法專家通過分析不同網(wǎng)絡(luò)場景下IPv6規(guī)則的分布特點(diǎn)，提出基于啟發(fā)式二分搜索的高性能IPv6路由查找的方法HBS，并在此基礎(chǔ)上提出樹旋轉(zhuǎn)機(jī)制可針對IPv6前綴分布特點(diǎn)動態(tài)調(diào)整樹形，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)場景下的自適應(yīng)高性能路由查找。實(shí)驗(yàn)效果表明，相比經(jīng)典算法SBS、Tree Bitmap以及最新方法SAIL、Poptrie，HBS的查找性能最高可提升17.5倍、15.5倍、26.6倍和30.2倍。相關(guān)成果被IEEE/ACM Transactions on Networking錄用。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金的支持。h2ROV基本原理與核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BTP工作原理HBS基本原理樹旋轉(zhuǎn)方法基本原理