Seminar Erik Synchronization Protocol: Architektur, Datenstrukturen, Ablauf

Inhaltsverzeichnis

• Abstract
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Lernziele
• Inhalte (detailliert)
• Praxisübungen Schritt für Schritt
• Ergebnisprofil

Abstract

Dieses Seminar vermittelt das Protokollverständnis für Erik auf Architektur- und Objektebene. Behandelt werden Relays als Zwischenknoten, der replizierte Zustandskopf (Index), Partitionierung als Skalierungs- und Austauschmechanismus sowie die Objekt-Adressierung über Hashes. Im Mittelpunkt stehen Datenstrukturen und Abläufe: Wie Differenzen zwischen Client und Relay effizient gefunden werden, wie Relevanz über Sequenznummern bewertet wird und wie aus Metadaten der konkrete Objektabruf abgeleitet wird. Zusätzlich werden Entwurfsentscheidungen und typische Implementierungsfallen besprochen, inklusive Scope- und Integritätsprüfungen, die für sichere Nutzung zentral sind.

Zielgruppe

• RPKI-/Routing-Architekturen, Plattformarchitektur
• Entwicklerteams für Validatoren, Caches, Replikationsdienste
• Relay-Operatoren (Design- und Review-Phase)
• Security Engineers mit Fokus Protokollreview

Voraussetzungen

• Inhalte aus Seminar RPKI- und Synchronisationsgrundlagen für Erik oder gleichwertig.
• Grundverständnis Hashes, HTTP-Grundlagen, Datenstrukturen.

Lernziele

• Erik-Komponenten und Verantwortlichkeiten (Client, Relay, Upstream-Quellen) sicher modellieren.
• Index/Partition/Manifest-Referenzen als Signalisierungsschicht verstehen.
• Merkle-basierte Differenzfindung und content-addressierbarer Objektabruf praktisch erklären.
• Scope- und Integritätsprüfungen als Muss-Kontrollen einordnen.

Inhalte (detailliert)

• Architektur: Cache-zu-Cache-Verteilung, Relay-Kaskaden, nicht-strikte Konvergenz in verteilten Ökosystemen.
• Differenzfindung: Merkle-Hierarchie, Hash rekursiv, „immer kleinere Teilmengen“ bis zur Objektmenge.
• Datenobjekte:
  • Index: Scope, Zeitstempel, Hash-Algorithmus, Partition-Referenzen.
  • Partition: Zeitstempel, Manifest-Referenzen, Sortierung/Determinismus.
  • Manifest-Referenz: Hash, Größe, Schlüssel-Identifikator, Sequenznummer, Zeitfelder, Locations.
• Partitionierungsstrategien (deterministisch): Kriterien, Stabilität, Auswirkungen auf Churn und Cache-Hit-Rate.
• Abrufmodelle:
  • Abruf von Index-Objekten (z. B. „well-known“-Pfadprinzip).
  • Abruf von Objekten über Hash als statische Adresse.
  • Caching-Header und Polling-Strategien auf HTTP-Ebene.
• Fehler- und Ausnahmebehandlung: Hash-Mismatch, HTTP-Fehler, Relay-Wechsel ohne Session-Konzept.
• Vergleich zu anderen Transportansätzen: konzeptionelle Unterschiede, typische Bandbreiten-/Churn-Effekte (ohne Zahlenfokus).
• Offene Designfelder (für Roadmap- und Risikoanalyse): Snapshot/Deltas, Partition-Obergrenzen, deterministische Abbildung.

Praxisübungen Schritt für Schritt

• Protokollablauf als Sequenzdiagramm: Index-Abfrage, Partition-Fetch, Manifest-Auswahl, Objekt-Fetch.
• Merkle-Differenzfindung als Übungsmodell: Beispielbaum mit Hashes, Differenzpfad isolieren, minimalen Austausch ableiten.
• Scope-Regeln prüfen: Scope-Parameter definieren, Locations auf Scope-Kompatibilität validieren.
• Relay-Rotation entwerfen: Fallback-Logik, Retry-Strategien, Wechselkriterien, Observability-Signale.

Ergebnisprofil

• Fähigkeit, Erik-Protokollflüsse zu lesen, zu reviewen und technisch zu diskutieren.
• Grundlage für Implementierung (Seminar Erik für Relying Parties: Client-Integration, Fetch-Logik, Validierung) und Relay-Betrieb (Seminar Erik Relay Engineering: Aufbau, Betrieb, Skalierung).