AURORA (Attested Unlinkable Routing with Overlay Relay Assurance)

AURORA is the renamed, experimental Rust implementation of a verifiable onion-routing protocol that fuses zkMB-style policy capsules with HORNET-inspired packet formats. The crate name remains hornet for now, but the protocol and project branding are AURORA.

Project Layout

• src/ – core AURORA transport, policy client, and demo sender implementation
• docs/zkmb-hornet-protocol.md – detailed protocol draft (legacy filename) covering actors, data formats, and verifier expectations
• src/policy/ – policy capsule types, Merkle blocklist utilities, JSON loader, and proof-client wiring

AURORA Overview

AURORA embeds a PolicyCapsule at the beginning of each payload. A sender obtains the capsule from a Policy Authority (PA) without revealing the underlying policy by proving non-membership against a Merkle-committed blocklist. Forwarding nodes validate the capsule with the PolicyMetadata that travels in the anonymous header (TLV type 0xA1). If verification fails, the node drops the packet with Error::PolicyViolation.

See docs/zkmb-hornet-protocol.md for the full flow (setup → proving → forwarding) and the PA REST contract.

Demo Sender

The binary in src/main.rs spins up a two-hop UDP circuit, requests a policy capsule, and injects it into the payload before transmission. It is primarily a sender demo; nodes use the library APIs directly and do not expose CLI tunables yet.

Prerequisites

• Rust toolchain (cargo build / cargo run)
• Optional features:
  • policy-client – enable HTTP proof client and Merkle witness pre-processing
  • policy-plonk – enable local Plonk prover (falls back to HTTP API when unavailable)

Running the Demo

cargo run --features policy-client

• If POLICY_BLOCKLIST_JSON is unset, the demo writes a temporary JSON blocklist containing blocked.example and points the preprocessor to it.
• Set POLICY_BLOCKLIST_JSON=/path/to/blocklist.json to override with your own Merkle blocklist input (see Blocklist::from_json schema in src/policy/blocklist.rs).
• Set POLICY_PROOF_URL=https://authority.example/plonk/prove to forward proof requests to a live Policy Authority. Without it, the sender falls back to the legacy path and transmits without a remote proof.

Typical Workflow

1. Prepare or point to a blocklist JSON that lists disallowed domains/IP ranges.
2. Export POLICY_PROOF_URL so the sender knows where to POST proofs.
3. Run the demo with policy-client enabled – the preprocessor extracts the target (e.g., HTTP Host), computes Merkle neighbour paths from the blocklist, and submits everything to the PA.
4. Forwarding nodes verify the capsule using the metadata propagated during setup.

クライアント主導の証明送信デモ

最新の PoC ではクライアントがローカルでゼロ知識証明を生成し、/verify エンドポイントへ送信してポリシー適合性を確認できます。

1. 別ターミナルで PA を起動:

   cargo run

2. クライアントから証明を生成して送信（例では safe.example へのアクセスを想定）:

   cargo run --bin zkmb_client -- safe.example

POLICY_BLOCKLIST_JSON で使用するブロックリスト JSON を指定できます。PA の URL を変更したい場合は POLICY_AUTHORITY_URL をエクスポートしてください（デフォルトは http://127.0.0.1:8080）。ブロックリストに含まれるホストを指定すると、クライアント側で証明生成が失敗しポリシー違反として扱われます。

AURORA Router Runtime (実験的)

hornet_router バイナリ（名称は互換のため暫定）はライブラリ内のルータ機能をテストするための最小実装です。ディレクトリアナウンスを適用した後、TCP 上でパケットを受信し RouterRuntime を通じて検証→転送を行います。

前提と制限

• std feature を有効にしてビルドします（cargo run --features "std" --bin hornet_router）。
• ディレクトリアナウンスは setup::directory::to_signed_json が出力する JSON を想定しており、署名検証には共有シークレットが必要です。
• 受信パケットは独自フレーム形式で TcpPacketListener が読み取ります。LoopbackForward ではなく TcpForward が実ホストへ送信します。
• RoutingSegment は暫定的に ASCII 文字列 ("host:port") として扱う簡易実装です。正式な TLV → next-hop 変換は今後実装予定です。

ディレクトリファイルを用意する

use hornet::setup::directory::{DirectoryAnnouncement, to_signed_json};
use hornet::policy::PolicyMetadata;

let mut announcement = DirectoryAnnouncement::new();
announcement.push_policy(PolicyMetadata { ... }); // 署名対象
let json = to_signed_json(&announcement, b"shared-secret", 1_700_000_000).unwrap();
std::fs::write("directory.json", json).unwrap();

hornet_router は起動時に directory.json を読み取り、署名を検証したうえで Router に登録します。共有シークレットは RouterConfig::new("https://example.com", "shared-secret") で指定します。

パケットフレーム形式

TcpPacketListener は以下のレイアウトでフレームを期待します。

Field	サイズ	説明
direction	1 byte	0 = forward, 1 = backward
packet_type	1 byte	0 = setup, 1 = data
hops	1 byte	CHDR.hops
reserved	1 byte	現状未使用 (送信時は 0)
CHDR specific	16 bytes	データフレーム nonce など
AHDR length	u32 LE	AHDR バイト列の長さ
payload length	u32 LE	ペイロード長
AHDR bytes	可変	Ahdr.bytes
payload bytes	可変	payload

Forward 際には、同じ形式で direction=0（forward）として次ホップに送信します。RoutingSegment は routing::RouteElem TLV シリアライズを想定しており、TcpForward は先頭の RouteElem::NextHop / ExitTcp から IP+ポートを引き当てて接続先を決定します（IPv4/IPv6 双方対応）。

実行例

1. ディレクトリ JSON を準備し、共有シークレットを RouterConfig に合わせる。
2. router_state.json（デフォルト）に保存されている PolicyMetadata/Sv があれば自動で復元される。初回起動時は空ファイルで問題ない。
3. リスナを起動:

   cargo run --features "std" --bin hornet_router

4. 別プロセスから上記フレーム形式で TCP (127.0.0.1:7000) にパケットを送信すると、RouterRuntime がポリシー検証を行い RoutingSegment 内の RouteElem で指定された次ホップへ転送します。

注意: このルータは研究用途のプレビルドです。永続化・本格的なルーティングテーブル・セットアップパケット処理は未実装であり、ネットワーク仕様も今後の改修で変更される可能性があります。

Further Reading

• docs/zkmb-hornet-protocol.md – end-to-end overview of AURORA (legacy filename), including TLV formats, API schema, and roadmap items.
• src/policy/blocklist.rs – JSON schema, canonical leaf encoding, and Merkle proof helpers used by the client.
• src/policy/client.rs – proof preprocessor, HTTP client, and non-membership witness serialization.