現(xiàn)有IPv4互聯(lián)網(wǎng)的問題

大家都知道,美國是互聯(lián)網(wǎng)的始作俑者�，F(xiàn)在廣泛使用的國際互聯(lián)網(wǎng),就是在美國國防部高級研究計劃局“阿帕網(wǎng)”(ARPANet)的基礎(chǔ)上發(fā)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(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)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(wù)費、通信資源費,還利用國際互聯(lián)網(wǎng)收集和獲取大量的政治、經(jīng)濟和軍事情報。

目前,互聯(lián)網(wǎng)是通過IPv4(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)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(wù)器全都由美國控制,分別設(shè)在美國、日本和歐洲。如果通往這些國家的網(wǎng)絡(luò)通道被切斷,或者域名根服務(wù)器停止域名解析,互聯(lián)網(wǎng)的正常使用將受到影響。在科索沃和伊拉克戰(zhàn)爭期間,美國就曾操縱互聯(lián)網(wǎng)域名與地址管理機構(gòu)(ICANN),中止了有關(guān)國家頂級域名的解析。

由于歷史的原因,互聯(lián)網(wǎng)域名、IP地址和用戶端網(wǎng)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(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深化和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,所帶來的地址資源不足等問題日益凸顯。

IPv6互聯(lián)網(wǎng)仍有不足

為了解決目前IPv4互聯(lián)網(wǎng)存在的技術(shù)和地址短缺問題,以為基礎(chǔ)的系統(tǒng)被提了出來。IPv6與IPv4相比,可以提供更廣闊的網(wǎng)絡(luò)地址空間、更多的服務(wù)類型和更高的服務(wù)質(zhì)量,信息傳輸更安全、快捷,網(wǎng)絡(luò)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(wù)器的研究與試驗。國內(nèi)一些專家的意見是,通過申請和建立中國自己的域名系統(tǒng)根服務(wù)器,來解決域名系統(tǒng)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(yīng)用研究,我們發(fā)現(xiàn)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(biāo)明國家的地理位置,安全保密算法均控制在IPv6設(shè)計者手中,域名必須經(jīng)過域名服務(wù)器解析,無法用手機按數(shù)字鍵直接上網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)用的算法和文本表示法較復(fù)雜,沒有緊急應(yīng)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(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)量十分有限。IPv6的地址結(jié)構(gòu)協(xié)議[RFC2374]規(guī)定,最后64比特的空間必須由接口號占據(jù),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(dāng)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(dǎo)公眾。其設(shè)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(wǎng)絡(luò)專家說:大家一直都說下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6的地址極其豐富。但實際情況是,中國內(nèi)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(fā)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(xiàn)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(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)在2000年成立了一個專門研究互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議的后向跟蹤工作組。由于IPv6體系中有1臺域名根服務(wù)器設(shè)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(zhuǎn)發(fā)到美國的根服務(wù)器。日本可以方便地追蹤中國在IPv6網(wǎng)上的所有信息,甚至在必要時直接切斷中國的網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)權(quán)和所有權(quán)屬于美國和日本。即使采用了IPv6協(xié)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(wǎng)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(shù)途徑建設(shè)國家主干信息網(wǎng)絡(luò),是需要深入研究、慎重處理的問題。

中國有自主知識產(chǎn)權(quán)的IPv9

針對IPv4和IPv6存在的上述問題,我國上海通用化工技術(shù)研究所牽頭發(fā)明了數(shù)字域名系統(tǒng)(DDNS)和十進制IPv9互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并已獲得專利和版權(quán)。數(shù)字域名是十進制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成部分。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)通過IP地址或英文域名解析的方法上網(wǎng);而數(shù)字域名系統(tǒng)則是采用全數(shù)字編碼的域名解析系統(tǒng),用0～9的阿拉伯?dāng)?shù)字替代傳統(tǒng)的英文字母來做域名,通過域名服務(wù)器的解析后,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的IP地址上網(wǎng)。數(shù)字域名也可以直接以IPv9地址交疊使用。

十進制網(wǎng)絡(luò)是以十進制算法為基礎(chǔ)、采用數(shù)字域名和IPv9協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)。這種具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“新一代安全可控信息網(wǎng)絡(luò)”,將域名與IP地址結(jié)合為一體,使我國可以擁有互聯(lián)網(wǎng)IP地址、域名、MAC地址的分配權(quán)和控制使用權(quán),以及路由、秘鑰控制權(quán)和信息監(jiān)控權(quán),從根本上改變互聯(lián)網(wǎng)的游戲規(guī)則、改變我國在互聯(lián)網(wǎng)上的劣勢。

十進制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提出了互聯(lián)網(wǎng)上“主權(quán)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(tǒng),引入國家地域概念,每個國家都有自己的根域名系統(tǒng),以確立和維護其在互聯(lián)網(wǎng)上的主權(quán)。

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(xié)議,可以直接將IP地址當(dāng)成域名使用,尤其適合于手機上網(wǎng)和家庭上網(wǎng)。我國是目前世界上唯一能實現(xiàn)域名、IP地址和MAC地址統(tǒng)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(wù)器和IP地址硬連接服務(wù)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(biāo)簽技術(shù)的發(fā)展和商聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),國際物流和零售業(yè)界積極跟進。作為IPv9的重要應(yīng)用之一,以十進制網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)制訂和建立的中國無線射頻識別電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn),解決了國外電子標(biāo)簽和普通條碼技術(shù)只能分別使用、不能統(tǒng)一的技術(shù)缺陷,成功地實現(xiàn)了條碼識別上的互聯(lián)網(wǎng)功能,可以對每一個物品用一維條碼、二維條碼和電子標(biāo)簽三種方式表示同一個全球唯一的識別碼,技術(shù)上要比美國EPC電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)先進。

總之,中國的IPv9是一個與現(xiàn)行互聯(lián)網(wǎng)兼容、平行、獨立運行的安全可控的網(wǎng)絡(luò)信息平臺,所有核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備均由我國獨立研發(fā)和生產(chǎn),知識產(chǎn)權(quán)、網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)則、信息流向和網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)都掌握在自己手中,不受制于人,信息安全和經(jīng)濟利益能夠得到保障。

開發(fā)IPv9體系的工作在國家有關(guān)部門的關(guān)心和支持下取得了進展。2001年9月11日,信息產(chǎn)業(yè)部成立“十進制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組”,2002年1月15日,信息產(chǎn)業(yè)部成立“新一代安全可控網(wǎng)絡(luò)綜合平臺專家工作組”,2002年7月31日,信息產(chǎn)業(yè)部頒布和實施《數(shù)字域名規(guī)范》電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):2005年11月11日,《數(shù)字域名規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)報批稿通過了全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的專家審查。IPv9協(xié)議的示范工程已在上海市長寧區(qū)運行了5年,有3套域名根服務(wù)器和2套硬連接服務(wù)器,2套域名解析服務(wù)器的解析能力為300萬戶/套,達到了50%的并發(fā)率。

對于數(shù)字域名和IPv9,國內(nèi)外一些專家有不同的看法。他們認(rèn)為:中國IPv9不屬于國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)標(biāo)準(zhǔn)體系產(chǎn)品,互聯(lián)網(wǎng)編碼資源分配機構(gòu)(IANA)沒有將IPv9分配給任何人,互聯(lián)網(wǎng)域名與地址管理機構(gòu)迄今沒有接受IETF的IPv9版本方案,也不會管理和協(xié)調(diào)IPv9方案:IPv6己足夠全球互聯(lián)網(wǎng)使用了,沒有必要再開發(fā)一個成本更高、“永遠也用不完’的IPv9,等等。

IPv9互聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用

美國在軍用網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和應(yīng)用方面一直在世界上遙遙領(lǐng)先。美軍面向“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”建設(shè)“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(yōu)點之外,IPv6還使美軍可以廣泛使用數(shù)字標(biāo)識,從而高效地實施戰(zhàn)場管理、士兵及供給跟蹤等任務(wù),是對于網(wǎng)絡(luò)覆蓋和機動通信的一個重大改進。在GIG計劃中,包括改造現(xiàn)有的“非保密互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議路由器網(wǎng)”、“保密互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議路由器網(wǎng)”和“聯(lián)合全球情報通信系統(tǒng)”。美國防部要求,美軍未來的空間和戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)以及所有與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議相關(guān)的設(shè)備,在2008年前都必須采用IPv6。但由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,IPv6還未完成在技術(shù)上就已經(jīng)落后了。目前,美國軍方和創(chuàng)建國際互聯(lián)網(wǎng)的美國國家科學(xué)基金會,都在考慮花巨資建設(shè)新的下一代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),以期從根本上解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)。

面對未來信息化戰(zhàn)爭的嚴(yán)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(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將建立在什么基礎(chǔ)上?以IPv4或IPv6技術(shù)為基礎(chǔ)建立我軍網(wǎng)絡(luò),無論是體系架構(gòu)還是信息安全都不能適應(yīng)我軍的需求,將會嚴(yán)重制約軍隊信息化建設(shè)的進程。如果采用IPv6技術(shù)來建立下一代軍網(wǎng),由于底層信息技術(shù)和路由管理技術(shù)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(chǎn)品,難以徹底擺脫被動落后的局面,只有自主創(chuàng)新,用屬于自己而又優(yōu)于國外的技術(shù)來搶占軍事技術(shù)的制高點,才能不受制于人,迅速完成軍隊的信息化建設(shè),形成打贏數(shù)字化戰(zhàn)爭的能力。具體地說,只有從根本上建立自己的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、使用自主網(wǎng)絡(luò)資源和知識產(chǎn)權(quán)分配的域名和IP地址、改變上網(wǎng)解析協(xié)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(wǎng)安全、遏制網(wǎng)上泄密。
I
Pv9協(xié)議支持的十進制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠與國外標(biāo)準(zhǔn)抗衡,甚至在某些方面顯示出優(yōu)于外國最新標(biāo)準(zhǔn)的性能。它能夠?qū)⑻�空、空中、地面和海上的軍用平臺,通過以IPv9協(xié)議形成的多用途數(shù)據(jù)鏈,聯(lián)成整體的、安全可控的全軍信息網(wǎng)絡(luò)。其加密算法和認(rèn)證權(quán)均控制在自己手中,能夠隨時進行珞由管理和追蹤、發(fā)現(xiàn)和切斷人侵路由,并在戰(zhàn)爭狀態(tài)下解決軍網(wǎng)與民網(wǎng)的互換問題。因比,以IPv9協(xié)議為基礎(chǔ)建立新一代安全可控信息平臺,將為我軍信息化建設(shè)和戰(zhàn)斗力的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。

美軍在伊拉克戰(zhàn)場上的后勤供應(yīng)大規(guī)模采用了電子標(biāo)簽,全程跟蹤“人員流”、“裝備流”和“物資流”,大大提高了作戰(zhàn)保障的有效性。我軍在數(shù)字化、信息化管理中采用無線射頻識別技術(shù)也是勢在必行。作為一種重要應(yīng)用,IPv9協(xié)議可以將以數(shù)字域名為基礎(chǔ)的無線射頻識別碼當(dāng)成”地址直接上網(wǎng),因而方便高效。將數(shù)字域名的”地址與裝備器材編碼合一,是我軍迅速實現(xiàn)數(shù)字化、信息化的最佳選擇。在戰(zhàn)爭和軍事沖突中,射頻與條碼混合系統(tǒng)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(shè)的費用。

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