現有IPv4互聯網的問題

大家都知道,美國是互聯網的始作俑者。現在廣泛使用的國際互聯網,就是在美國國防部高級研究計劃局“阿帕網”(ARPANet)的基礎上發展起來的。美國借先入為主之機,從一開始就采取了種種有利于自己的措施,在互聯網的核心技術和域名解析方面處于壟斷地位。美國不但可以獲得大量的注冊費、解析服務費、通信資源費,還利用國際互聯網收集和獲取大量的政治、經濟和軍事情報。

目前,互聯網是通過IPv4(互聯網協議第4版)來管理的,共有4類頂級域(Top-Level Domain,TLD),我們常用的、、、.edu等,分別是屬于“國別”和“類屬”類的頂級域。管理頂級域的13臺域名根服務器全都由美國控制,分別設在美國、日本和歐洲。如果通往這些國家的網絡通道被切斷,或者域名根服務器停止域名解析,互聯網的正常使用將受到影響。在科索沃和伊拉克戰爭期間,美國就曾操縱互聯網域名與地址管理機構(ICANN),中止了有關國家頂級域名的解析。

由于歷史的原因,互聯網域名、IP地址和用戶端網卡(MAC)地址等資源的分配是不公平的,平均每個美國人享有6個IP地址,而20多個中國人才能分享1個IP地址。隨著我國互聯網應用的深化和應用領域的拓展,所帶來的地址資源不足等問題日益凸顯。

IPv6互聯網仍有不足

為了解決目前IPv4互聯網存在的技術和地址短缺問題,以為基礎的系統被提了出來。IPv6與IPv4相比,可以提供更廣闊的網絡地址空間、更多的服務類型和更高的服務質量,信息傳輸更安全、快捷,網絡使用和運行成本更低。我國也有多個單位在進行IPv6域名根服務器的研究與試驗。國內一些專家的意見是,通過申請和建立中國自己的域名系統根服務器,來解決域名系統的信息安全、解析速度、出國流量等問題。

隨著近幾年對IPv6的應用研究,我們發現它并沒有期待的那么好,在資源和安全方面也還存在不少問題。例如,地址中沒有標明國家的地理位置,安全保密算法均控制在IPv6設計者手中,域名必須經過域名服務器解析,無法用手機按數字鍵直接上網,聯網用的算法和文本表示法較復雜,沒有緊急應用類別,在緊急情況下適用性較差等。

雖然IPv6的地址空間在理論上有2128位,但地址分配效率較低,可以實際分配到網絡端口的數量十分有限。IPv6的地址結構協議[RFC2374]規定,最后64比特的空間必須由接口號占據,而不能分配給用戶終端使用。因此,IPv6地址實際上是一個相當有限的資源,“IPv6能向地球每一粒沙子分配一個IP地址”的錯誤說法至今還在誤導公眾。其設計地址理論容量為20年(1990～2010年),遠遠不能滿足全世界對IP地址的需要。曾有中國知名網絡專家說:大家一直都說下一代互聯網協議IPv6的地址極其豐富。但實際情況是,中國內地分到的地址只有2%,還沒臺灣分到的多。如果IPv6的地址管理體制不加以改變,發展中國家仍然會面臨不公平的局面。

IPv6面臨與IPv4同樣的安全問題。現在的IPv6方案中沒有地理位置的地址空間,我國拿到的只是一個外國公司控制下的IPv6地址塊。國際互聯網工程任務組(IETF)在2000年成立了一個專門研究互聯網控制消息協議的后向跟蹤工作組。由于IPv6體系中有1臺域名根服務器設在日本,我國IPv6的域名和地址必須到日本進行交換和解析,后向追蹤情報也要送到日本信息中心備案,然后再轉發到美國的根服務器。日本可以方便地追蹤中國在IPv6網上的所有信息,甚至在必要時直接切斷中國的網絡信息交換渠道。因此,推廣IPv6將使我們長期受制于人,尤其是受到日本的制約。

IPv6的知識產權和所有權屬于美國和日本。即使采用了IPv6協議,我國也仍然存在著要申請域名和地址,要交付域名費、上網解析費和信道通信費的問題。在我國是用IPv6體制取代IPv4體制,還是尋找更好的技術途徑建設國家主干信息網絡,是需要深入研究、慎重處理的問題。

中國有自主知識產權的IPv9

針對IPv4和IPv6存在的上述問題,我國上海通用化工技術研究所牽頭發明了數字域名系統(DDNS)和十進制IPv9互聯網技術,并已獲得專利和版權。數字域名是十進制網絡系統的組成部分。傳統的互聯網通過IP地址或英文域名解析的方法上網;而數字域名系統則是采用全數字編碼的域名解析系統,用0～9的阿拉伯數字替代傳統的英文字母來做域名,通過域名服務器的解析后,轉換成相應的IP地址上網。數字域名也可以直接以IPv9地址交疊使用。

十進制網絡是以十進制算法為基礎、采用數字域名和IPv9協議的計算機網絡。這種具有我國自主知識產權的“新一代安全可控信息網絡”,將域名與IP地址結合為一體,使我國可以擁有互聯網IP地址、域名、MAC地址的分配權和控制使用權,以及路由、秘鑰控制權和信息監控權,從根本上改變互聯網的游戲規則、改變我國在互聯網上的劣勢。

十進制網絡系統提出了互聯網上“主權平等”的概念,兼容英文、中文及其他域名,并將它們映射成全球唯一的IP地址,建立分布式根域名系統,引入國家地域概念,每個國家都有自己的根域名系統,以確立和維護其在互聯網上的主權。

IPv9體系將IPv6的2m位地址擴展為10256位,并且兼容原有的IPv4、IPv6協議,可以直接將IP地址當成域名使用,尤其適合于手機上網和家庭上網。我國是目前世界上唯一能實現域名、IP地址和MAC地址統一成十進制文本表示方法的國家:也是繼美國之后第二個擁有根域名解析服務器和IP地址硬連接服務器的國家,可獨立進行域名解析、IP地址硬連接,以及域名、IP地址和MAC地址的自主分配。

隨著國際無線射頻識別(RFID)電子標簽技術的發展和商聯網的出現,國際物流和零售業界積極跟進。作為IPv9的重要應用之一,以十進制網絡為基礎制訂和建立的中國無線射頻識別電子標簽標準,解決了國外電子標簽和普通條碼技術只能分別使用、不能統一的技術缺陷,成功地實現了條碼識別上的互聯網功能,可以對每一個物品用一維條碼、二維條碼和電子標簽三種方式表示同一個全球唯一的識別碼,技術上要比美國EPC電子標簽標準先進。

總之,中國的IPv9是一個與現行互聯網兼容、平行、獨立運行的安全可控的網絡信息平臺,所有核心技術和關鍵設備均由我國獨立研發和生產,知識產權、網絡通信規則、信息流向和網絡控制權都掌握在自己手中,不受制于人,信息安全和經濟利益能夠得到保障。

開發IPv9體系的工作在國家有關部門的關心和支持下取得了進展。2001年9月11日,信息產業部成立“十進制網絡標準工作組”,2002年1月15日,信息產業部成立“新一代安全可控網絡綜合平臺專家工作組”,2002年7月31日,信息產業部頒布和實施《數字域名規范》電子行業標準:2005年11月11日,《數字域名規范》國家標準報批稿通過了全國信息技術標準化技術委員會的專家審查。IPv9協議的示范工程已在上海市長寧區運行了5年,有3套域名根服務器和2套硬連接服務器,2套域名解析服務器的解析能力為300萬戶/套,達到了50%的并發率。

對于數字域名和IPv9,國內外一些專家有不同的看法。他們認為:中國IPv9不屬于國際互聯網工程任務組(IETF)標準體系產品,互聯網編碼資源分配機構(IANA)沒有將IPv9分配給任何人,互聯網域名與地址管理機構迄今沒有接受IETF的IPv9版本方案,也不會管理和協調IPv9方案:IPv6己足夠全球互聯網使用了,沒有必要再開發一個成本更高、“永遠也用不完’的IPv9,等等。

IPv9互聯網的軍事應用

美國在軍用網絡的開發和應用方面一直在世界上遙遙領先。美軍面向“網絡中心戰”建設“全球信息柵格”(GIG),制定了9項具體計劃,其中就包括IPv6計劃。除了一般的優點之外,IPv6還使美軍可以廣泛使用數字標識,從而高效地實施戰場管理、士兵及供給跟蹤等任務,是對于網絡覆蓋和機動通信的一個重大改進。在GIG計劃中,包括改造現有的“非保密互聯網協議路由器網”、“保密互聯網協議路由器網”和“聯合全球情報通信系統”。美國防部要求,美軍未來的空間和戰術通信系統以及所有與互聯網協議相關的設備,在2008年前都必須采用IPv6。但由于網絡技術的快速發展,IPv6還未完成在技術上就已經落后了。目前,美國軍方和創建國際互聯網的美國國家科學基金會,都在考慮花巨資建設新的下一代網絡標準,以期從根本上解決現有互聯網的各種問題,建立一個將土兵、武器和情報融為一體的、新型的第三代網絡。

面對未來信息化戰爭的嚴峻形勢,一個非常尖銳的問題擺在我們面前:中國下一代的軍網標準將建立在什么基礎上?以IPv4或IPv6技術為基礎建立我軍網絡,無論是體系架構還是信息安全都不能適應我軍的需求,將會嚴重制約軍隊信息化建設的進程。如果采用IPv6技術來建立下一代軍網,由于底層信息技術和路由管理技術為國外掌握,信息安全依然得不到保障。

僅僅依靠引進、消化和吸收國外產品,難以徹底擺脫被動落后的局面,只有自主創新,用屬于自己而又優于國外的技術來搶占軍事技術的制高點,才能不受制于人,迅速完成軍隊的信息化建設,形成打贏數字化戰爭的能力。具體地說,只有從根本上建立自己的網絡標準、使用自主網絡資源和知識產權分配的域名和IP地址、改變上網解析協議,才能建立新一代的安全可控信息平臺,從根本上保障軍網安全、遏制網上泄密。
I
Pv9協議支持的十進制網絡已經能夠與國外標準抗衡,甚至在某些方面顯示出優于外國最新標準的性能。它能夠將太空、空中、地面和海上的軍用平臺,通過以IPv9協議形成的多用途數據鏈,聯成整體的、安全可控的全軍信息網絡。其加密算法和認證權均控制在自己手中,能夠隨時進行珞由管理和追蹤、發現和切斷人侵路由,并在戰爭狀態下解決軍網與民網的互換問題。因比,以IPv9協議為基礎建立新一代安全可控信息平臺,將為我軍信息化建設和戰斗力的提升奠定堅實的基礎。

美軍在伊拉克戰場上的后勤供應大規模采用了電子標簽,全程跟蹤“人員流”、“裝備流”和“物資流”,大大提高了作戰保障的有效性。我軍在數字化、信息化管理中采用無線射頻識別技術也是勢在必行。作為一種重要應用,IPv9協議可以將以數字域名為基礎的無線射頻識別碼當成”地址直接上網,因而方便高效。將數字域名的”地址與裝備器材編碼合一,是我軍迅速實現數字化、信息化的最佳選擇。在戰爭和軍事沖突中,射頻與條碼混合系統能夠在受到無線干擾的情況下將損失降到最低,同時減少我軍投入信息化建設的費用。

【相關文章】

• 中國十進制網絡安全地址正式啟用

• IPv9十進制地址投入使用 改變我國弱勢地位

• IPv9(十進制網絡)技術簡介