从IPV9与IPV6的来世今生,看中国网络安全
国家互联网信息办公室《国家网络空间安全战略》。《战略》阐明了中国关于网络空间发展和安全的重大立场和主张,明确了当前和今后一个时期国家网络空间安全工作的战略任务。
一、权威国际组织的未来网络认同
1、国际标准是全球治理体系的基础
中共中央领导核心、中国国家主席习近平在致“第三十九届国际标准化组织(ISO)大会”的贺信中称赞:“国际标准是全球治理体系和经贸合作发展的重要技术基础。国际标准化组织作为最权威的综合性国际标准机构,制定的标准在全球得到广泛应用。”(据2016年9月12日新华社电)
不久后的11月6日,习近平在“第三届世界互联网大会的视频讲话”中再次郑重表示:“中国愿同国际社会一道,坚持以人类共同福祉为根本,坚持网络主权理念,推动全球互联网治理朝着更加公正合理的方向迈进,推动网络空间实现平等尊重、创新发展、开放共享、安全有序的目标。”
2、IPV6、IPV9的来世
名称 |
别名 |
RFC文档 |
IPV6 |
SIPP(Simple Internet Protocol Plus) |
RFC1710 等等 |
IPV7 |
TP/IX, 后改为CATNIP(Common Architecture for Next Generation IP) |
RFC1475、1707 |
IPV8 |
PIP(P. Internet Protocol) |
RFC1621、1622 |
IPV9 |
第三代因特网或未来网络 |
RFC791、1347、1700 |
20世纪90年代初,ISO/IEC等国际组织、美国IETF“因特网工程任务组”,分别展开了对下一代因特网及未来网络技术发展的研究探索,其中曾经产生重要影响的有以上协议标准。
1992年6月,美国IETF正式发布的RFC1347号技术文献,旨在提出一个解决因特网寻址、路由等问题的长期解决方案。这是IPV9源于IETF的工作机构TUBA简单构想的原始证据,是在IETF正式提出IPV6概念之前的两年。
1994年10月,IETF公布的具有标准性质的IP协议号码分配记录的文件RFC1700文件中,第一次分配了IPV9版本号,协议提出机构为TUBA,其负责人是Ross Collon。
1995年5月22日,TUBA关闭,IETF从此终止、放弃了有组织的IPV9研究活动。之后,IETF的研究重点逐渐转入IPV6。
中国专家谢建平等在确认美国终止、放弃了IPV9研究之后,基于RFC1347技术文献的提示,1997年前后开始致力于中国的IPV9研究。2001年9月,原信息产业部科技司信科函〔2001〕96号通知,决定成立“十进制网络标准工作组”,“标准工作组组长由上海通用化工技术研究所所长谢建平同志担任”,“制定具有自主知识产权的IPV9协议中的IPV9报头和IPV9地址和基于IPV9协议的数字域名等技术标准”。这是中国深入进行IPV9研究的重大标志性事件。
十进制网络标准工作组最初的全权成员单位包括但不限于:中国电子技术标准化研究所、信息产业部信息化推进司信息化推进处、信息产业部电信管理局发展规划处、中国互联网信息中心、中国国家信息安全测评认证中心、中国科学技术大学、总参五十六所、总装备部技术基础管理中心、总装备部系统所科技处、航天信息股份有限公司、中广有线信息网络有限公司、上海市信息化办公室技术中心、中国电信集团上海市电信公司、中国国际电子商务中心上海代表处以及上海、北京、浙江、江苏、深圳等30多家企业、机构。以后陆续参与合作的单位包括但不限于:信息产业部电子科学研究院、中国科学院计算技术研究所、浙江大学、南京大学、南京邮电学院、西安交通大学、华中科技大学、清华大学等。
2002年7月,信息产业部公布实施《数字域名规范》(SJ/T 11271-2002)国家电子行业标准。2007年,信息产业部在关于《数字域名规范》的文函概述中称,“十进制网络标准工作组(简称IPV9工作组),开展新一代互联网协议和体系架构的技术研究以及相关的标准研究与制定工作。”“目前《数字域名规范》国家标准已完成公示”。
3、ISO、IEC与IETF的根本区别
⑴ ISO是国际标准化组织的简称(International Organization for Standardization ),1946年10月由包括联合国五个常任理事国的25个国家的64名代表正式表决通过成立。主要通过其2856个技术机构开展标准化活动。
IEC是国际电工委员会的简称(International Electro technical Commission),成立于1906年,是联合国经社理事会ECOSOC的甲级咨询组织)
ISO与IEC在电工技术标准化方面长期密切合作。
⑵ IETF是美国因特网工程任务组简称(Internet Engineering Task Force),1985年底成立于美国,是一家专注因特网技术规范研发的“民间协定标准组织”,其成员都是志愿人员,75%是美国相关人员,在全球发展会员。
IETF产生两种文件,一类是“因特网草案”(Internet Draft),另一类是“意见征求书”(RFC,即Request For Comments)。
⑶ 中国是ISO的正式成员,代表中国的组织是中国国家标准化管理委员会,简称SAC(Standardization Administration of China)。
4、IPV6、IPV9标准的本质区别
IPV6是IETF正式推荐的下一代因特网标准,是为解决IPV4地址先天不足提出的演进版。
美国政府长期以来“国货优先”的采购制度,包括与政府采购相关的约500部法律,最主要的有《武装部队采购法案》、《联邦财产及管理法案》、《联邦政府采购政策办公室法案》、《联邦采购合理化法案》、《购买美国产品法》等,其中明确将IETF和IEEE(美国电气和电子工程师学会简称,非盈利的专业科技交流组织)列为“民间协定标准组织”,纳入第三序列采购对象。
ISO、IEC和ITU(国际电信联盟简称,联合国负责国际电信事务的专门机构)是美国政府列为第一优先采购序列的国际标准组织。
2007以来,ISO/IEC各国家成员体逐渐统一认识,确认IPV6明显存在网络设计目标和基本要求的缺陷、不足及局限性,不能作为“革命性全新框架的新一代未来网络”的技术基础与框架。进而,中国专家谢建平、刘亚东、张庆松等开展了以IPV9为核心架构基础的未来网络新命名和寻址机制(网络互连的核心底层机制)预研。
2014年,经美国、俄国、中国、加拿大、韩国等国家成员体投票批准,并征得国际电信联盟电信标准分局ITU-T大会同意,ISO/IEC正式发布了《未来网络问题陈述与要求》的第二部分《命名与寻址》(ISO/IEC TR 29181-2)和第五部分《安全》(ISO/IEC TR 29181-5)。ISO/IEC各国家成员体在两个重要的审核阶段(起初的PDTR和最后的DTR阶段)都没有任何异议。
ISO/IEC TR 29181-2表明,谢建平、刘亚东、张庆松等中国专家提出的多长度地址、全数字域名、混合架构、先验证后通讯等IPV9应用构想,都已经在中国得到实现、验证和使用的论证与论据,具有很强的说服力。
ISO/IEC TR 29181-5表明,中国专家明确宣示网络空间“国家主权和管理权”的主张,明确指出必须将传统的被动安全防御机制改变为主动安全管理机制,建立细胞级安全防护体系等。
对于ISO/IEC正式发布的上述两部分引领未来网络国际标准发展理念和思路的指导性文件,中国国家标准化管理委员会外函〔2014〕46号文件正式确认,都是由中国专家主导,中国拥有核心知识产权。
二、IPV6与IPV9主要特点比较
(1)IPV6地址长度可达到128位,地址空间增大了2的96次方倍。
IPV6地址不可以循环使用,理论上只能分配八分之一的地址给终端用户使用,实际地址分配效率仅0.01-0.03%。其联网计算机规模为10*12次方、最多10*15次方,不可用于宇宙通讯、纳米计算机、人体细胞或DNA计算机。
由于我国没有IPV4、IPV6的地址和域名所有权,长期以来只能向美国租用,就像房客和房东的关系必须每年付费。所谓IPV6地址多,只不过是我国从美国手中多租用了一些地址,地址的“物业管理权”即所有权、管理权等仍控制在美国手中。
IPV9地址长度从32、128位增加到256位,即从10*64次方(256位)起始,直至达到10*512次方(2048位),符合RFC1606、RFC1607的指标,并可以像电话系统一样定长不定位以减少开销、增加效率。相比IPV4和IPV6的应用情况,IPV9的海量地址可以满足目前人类各项活动750年的域名地址需要。
采用循环法,IPV9联网计算机规模可以按需要设定,不受IPV6的限制,并可用于宇宙通讯、纳米计算机、人体细胞或DNA计算机。
IPV9不需要向美国支付任何涉及所有权和管理权的费用。
(2)IPV6提高了安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性。邬贺铨说,下一代互联网是基于IPV6的网络,互联网上的搜索、安全性和可靠性会容易和更完善。吴建平说,以IPV6为基础网络,也就是等于增加了路由源地址验证,增加了二维网络控制,这将使得网络更加安全、可信,最起码能够做到追踪所有数据,知道它们从哪来到哪去,该由谁负责,这对于保障网络空间安全非常重要。
请注意,因特网本来没有中心,由于母根服务器和绝大多数服务器设在美国境内,美国成了事实上的中心。发展中国家使用因特网时不得不承担全部的国际双向通信费用。IPV4或IPV6都没有国家地理位置,但其域名解析服务器设在美国和日本,各主权国家都没有国家所有的域名解析服务器。
IPV9是我国拥有完全、自主知识产权的网络技术协议,它具有新一代未来网络必须具备的三个基本条件:第一是有网络的自主权;第二是网络安全;第三是网络可控制。
我国拥有完全自主知识产权的IPV9,就是我国自己的永久房地产,不用向美国支付房租、地租,不受制于人。基于IPV9建设与发展的网络空间主权、管理权、操控权都掌握在我国自己手中,维护自主可控的网络空间安全的战略、策略和手段,完全是我国自己说了算,美国无权指手画脚,更不能想关闭就关闭,想停服就停服,想抹黑就抹黑。
IPV9有国家地理位置,提出了网络互连的“主权平等”概念,每个国家均可以有自己的根域名系统,以确立和维护其在全球网络互连中的主权国家地位和安全。
IPV9使每个国家均可以有自己的根域名系统,实现端到端的直接通信。就国家而言,国内信息只需在国内交换不用再出国交换,从而可以自主可控地有效保障国家陆、海、空、天疆域内的网络空间信息通信安全。
IPV9网络采用数字域名上网,不仅方便使用,而且对军事应用领域、机要部门有一定的隐名效用,有可控、可信、可靠的安全保护作用。
IPV9增加了对IP地址加密及身份验证的支持、数据完整性和(可选)数据保密等方面的扩张性,既能兼容IPV4和IPV6,又可实现逻辑隔离,达到安全可控。
IPV9防攻击能力和安全机制明显优于IPV6。911事件证明,IPV6在重大事件发生中网络实效。IPV9充分考虑了不仅在全面核战争中,而且在重大自然灾害、突发恐怖动乱事件中网络依然有效。IPV9协议中的紧急类别,可以可靠解决在战争和国家紧急情况下线路畅通。
IPV9对于维护国家网络空间安全,维护我国军事系统的网络安全、制定军事系统网络(特别是军民深度融合网络空间战略和策略)的长期发展计划十分有益。
(3)IPV6简化了报文头部格式,使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文转发处理速度,提高了吞吐量。
IPV9报头格式比IPV6多了扩展首标,改变了首标选项的编码方式,以容许更有效的转发、减少对选项长度的限制,获得未来引入新选项时的更大灵活性。
IPV9中一些IPV4的首标字段被取消或变为选项,用以降低数据包控制的公共处理开销,并限制IPV9首标的带宽开销。
IPV9支持更多的地址层次、更多的可寻址节点和更简单的自动地址配置。同时也增加了将IPV4的32位地址长度减少到16位,以解决移动通讯中蜂窝通信的快捷用途。由于采用不定长不定位的方法,实际上减少了网络的开销。通过为组播地址增加一个“范围”字段,提高了组播路由的可扩展性,定义了一个新的地址类型“任意广播地址”,用于把数据报发送给一组节点中的任意一个。
IPV9增加了一个新的能力,可以对属于某一个特定数据通信的数据流附加标签,发送者可要求对这些数据流进行特殊的处理,例如非缺省的服务质量或实时服务,采用虚电路来达到电路通讯的目的。
(4)据称,IPV6支持更多的服务类型,允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展。尚未找到详细的介绍资料,具体无可奉告。
已知IPV9至少支持以下服务功能和类型:
A,IPV9直接路由寻址功能:即增加了路由字符排列认证、识别及寻址功能,从而能够有效减少路由开销、提高效率,将有利于降低用户使用成本。
B,IPV9过渡期的报头:为了使IPV4、IPV6能顺利过渡到IPV9和不改变用户使用习惯,定义了基本的IPV9首标和过渡期的报头,即IPV4和IPV6的报头可以使用IPV9中的最后一段地址,但版本号改为IPV9,所使用的各种连接协议仍为IPV4和IPV6。这表示IPV9可以兼容、覆盖IPV4和IPV6,以充分利用既有网络投资,有利于IPV4和IPV6网络平滑过渡到IPV9。
C,IPV9虚实电路的设计:采用长流码和绝对值、返回码等技术,在虚实电路中对应实施三层与四层网络混合架构,以便实时、流畅传送图象和语音。测试表明,视频、语音传送高清质量效果很好。
D,IPV9实现多码合一:不仅使域名与IP地址合一,还可以使电话号码、手机号码、域名及IP地址、IPTV、IP电话等合为一个号码,解决了电子标签与条码的同码上网,是面向未来信息社会实现网络无处不在的“智慧城市“、“智慧社区”、“智慧家庭”、“智慧物联”的最可行解决方案和应用平台。
E,IPV9实现真正意义上的实名制上网:IPV9的实名制上网,能够改变因特网上抢注域名和假冒IP的混乱局面,在从设计和技术上切实防范与禁止任何匿名地址进入银行、政府、社会福利、商品流通等社会公共信用网络的前提下,不仅可以有条件地保护客户隐私权,还可以开辟一定数量的“匿名”地址供有特殊需求的合法客户使用。
F,IPV9具有地址加密功能:IPV9的创新设计采用四层结构,替换并最大程度兼容已有的IP协议层,将安全保护延伸到网络层,不仅大大提高了国家网络空间的信息安全的可靠、可控、可信性,还具有未来发展的明晰前景。
G,IPV9增加了地域和国家概念:可以由各国分布管理,促进并实现世界各国平等互连,各国自主掌握数字域名和地址分配管理服务器,真正实现分布式根域名网络系统,就近解析,信息流向合理,不必受制于美国为中心的根服务器管控,有利于低成本的稳定网络管理,实现网络空间的绿色环保。
H,IPV9的完整协议:主要包括IPV9地址协议、报头协议、邻节点探测协议、移动通信协议、即插即用和过渡期协议、数字域名系统协议和标准等,其核心技术是数字域名和十进制网络技术体系。
三、IPV9的重要技术创新
1、IPV9采用42层地址结构,其中1-41层兼容IPV4、IPV6,用定长不定位的方法,减少位长带来的不便,并引入了地域码,用户可在本地路由器完成交换,输入记忆方便,路由时不必查找庞大的路由表,经测试,能有效防止数据自动流向国外。
2、IPV9的过渡采用双协议隧道方式,IPV9的框架出口路由器也是双栈,IPV9穿越IPV4的链路进入对方IPV9网,这种过渡方式可以使同一子网的网线不变,实际穿过两个网络。
经测试,在不影响和改动现有终端IPV4的应用前提下,就能够构建IPV9的骨干网,提供应用服务和逐步将骨干网升级到IPV9。因特网现有绝大部分应用功能都可以适应并平滑转移到IPV9网上继续使用,包括且不限于当前以安卓、Windows、Linux等为主的软件用户平台。这意味着在现有基于IPV4和IPV6网络上改造、升级、同步建设与发展我国具有自主知识产权的IPV9主权网络,成本低、代价小、实现快、效率高,国内外的用户、商户和网民都容易接受,亦有利于、有助于建立多边、民主、透明的国际网络互连治理体系,有利于、有助于构建全球网络空间命运共同体,有利于、有助于推动全球互联网治理朝着更加公正合理的方向迈进。
3、IPV9创造性地提出了采用树状和网状结构,在美国的根上游建数字域名服务器,地址分配管理服务器,建立分布式根域名系统,引入国家地域概念。
IPV4、IPV6控制权完全指向美国,而IPV9可以促进并实现世界各国平等互连,各国自主掌握数字域名和地址分配管理服务器,真正实现分布式根域名网络系统。
4、IPV9的数字域名系统采用全数字编码的域名解析系统,用0-9的阿拉伯数字替代传统的英文字母做域名,将用户的数字域名通过域名服务器的解析,转换成相应的IP地址上网。
其技术原理借鉴了电话号码的编码体系,以地理概念清晰,简明易记的数字分配域名。一个IPV9的IP地址由类似电话号码的国家代码、地区代码和终端代码组成。
数字域名采用了属于中国自己的根服务器,在国外切断网络通道和停止顶层域(TLD)的交换时,凡是采用数字域名的用户不受影响。一旦发生由国外干预或意外事故而切断因特网海外通道情况时,可以保证我国网络仍能保持正常运行,特别是中国境内并行运行英文域名和IPV9数字域名的用户,能够在网络出现来自国外和因特网根服务器的紧急恶劣情况下,保证安全、平稳运行。
5、IPV9的十进制网络又称“新一代安全可控信息网络”,在表示方法上用十进制来代替二进制,并将域名与美国的M根地址结合成一体。这种针对因特网标准的原创性研究,将改变我国在因特网上的劣势。
在十进制网络系统中,创造性地提出了网络互连中的“主权平等”概念;兼容英文、中文及其他文种域名,并将他们映射成全球唯一的IP地址;建立分布式根域名系统,引入国家地域概念,使每个国家都有自己的根域名系统,以确立和维护其在互联网上的主权国家地位和形象。
十进制网络的主要创新内容:
第一、在十进制网络互联中,除了计算机和网络之间的数据传送必须二进制外,其他都采用十进制;
第二、同一的(用0-9阿拉伯数字)数字组合既做IPV9地址、MAC地址又能替代现有因特网上的英文字母或其它符号如中文等作域名;
第三、数字域名解析服务器兼容现有网络(IPV4和IPV6网络)的英文域名解析;
第四、基于个人IP地址可制作:个人主页、FTP服务、IP电话和可视电话(计算机到计算机)及身份证、税务发票、物流码等广泛应用,在物联网和智慧社会时代意义重大。
四、IPV6与IPV9的今生来世
吴建平认为,基于IPV6的互联网体系在设备、架构、应用方面都将发生重大变化,中国完全可以借助IPV6,重新找回网络主动权。吴建平说,IETF在新的RFC标准中,要求停止新设备和新扩展协议兼容IPV4,希望未来的新协议全部在IPV6基础上进行优化。吴建平、邬贺铨等一再呼吁,中国必须全面向IPV6过渡,加快下一代互联网的大规模商用。他们竭力撺掇中国政府、中国企业、中国用户再大规模投资研发、制造和使用美国民间组织IETF制定的IPV6技术标准的网络设备和基础设施。中国政府网络空间主管部门和主管岗位的官员,受到他们掩饰真相的言论迷惑,支持他们的不在少数。
请问,从本世纪开元起国家就投入巨资的IPV6,拿到了什么民族自主知识产权或国际、国家标准?到底花了几十亿(吴说中国下一代互联网示范工程CNGI投资近50亿元)、几百亿(邬说这些年国家投入IPV6研发约300亿元)都干了什么?国家有没有审计?能不能公布审计结果?已经跨越了至少三个“五年计划”,事关我国网络空间主权和安全的大局和长远战略,该不该向全党、全军和全国人民做一个真实的交代?
请问,卖力鼓吹美国因特网和IPV6的中国院士、大佬、“公仆”们,究竟还打算为美国挥霍多少中国的人力物力财力?非要将中国网络空间主权完全拱手相让、彻底卖光家底才肯罢休吗?请扪心自问,你们还有多少中国人的良知?
请问,吴院士、邬院士们,罔顾以下事实,究竟意欲何为?
——IPV9早已获得了美国、俄国、南非、韩国、加拿大、澳大利亚以及中国、香港、澳门等十多个国家和地区的专利授权,其中,美国联邦专利与商标局在五年前就正式发布和授予了编号为US 8,082,365的“采用全数字编码为计算机分配地址的方法”专利证书;
——ISO/IEC在2014年就正式批准发布了引领未来网络国际标准发展思路的指导性文件《命名与寻址》(ISO/IEC TR 29181-2)和《安全》(ISO/IEC TR 29181-5)。中国国家标准化管理委员会也在2014年就确认,《命名与寻址》和《安全》由中国专家主导,中国拥有核心知识产权。
——工信部2016年6月发布的第3号公告,已经公布了“十进制网络与因特网互联互通”的标识格式、技术要求、实施要求和解析架构四个国家行业标准:SJ/T 11603-2016、SJ/T 11604-2016、SJ/T 11605-2016、SJ/T 11606-2016。
IPV9也许不是尽善尽美的网络空间技术,也许只是向未来网际网络空间过渡的一种新型技术。但是,相比较IPV4和IPV6,IPV9显示出更强、更新、更加适应构建全球网络空间命运共同体的科学生命力,更有利于打造主权在我、不受制于人的我国主权公众网络,更能够激励中华民族在网络空间领域自立、向前、智慧、顽强的拼搏复兴。
任何人不可能只手遮天,永远掩盖IPV6、IPV9的来世真相,愚弄国人。任何人也不可能瞒天过海,试图阻挡过去、今天和未来中国亿万爱国军民捍卫网络空间主权百折不挠的决心、奋发图强的信心和旗帜鲜明的主张。
今年10月,中国中央电视台《我和我的祖国》系列报道,向海内外郑重介绍了92岁高龄的中国工程院院士、我国军事电子高新技术的开拓者、奠基者和领路人童志鹏先生。童先生曾经亲切教诲青年学者:“沿IPV9这条正确的路勇敢地坚定地走下去!”令国人肃然起敬!
感谢谢建平、刘亚东、张庆松先生等开创未来网络国际标准的中国专家,感谢20多年来为维护我国网络空间主权自力更生、艰苦奋斗、呕心沥血、百折不挠的所有中国网络空间业界的发明者、创造者、创新者、从业者,你们令国人肃然起敬!
感谢倪光南、周仲义、蔡吉人、沈昌祥、吾守尔、郑建华、魏正耀、丁文华、鄂维南,柴洪峰等一众爱国院士,长期关怀、支持我国主权网络空间的建设发展,你们令国人肃然起敬!
感谢吕述望、李道本、楼培德、董传仪、卢明欣、李长红、胡慧、李北伟等等天南海北众多执着的爱国专家、学者,一以贯之、契而不舍地捍卫我国主权网络学说并勇于实践,为中国主权公众网络的振兴和图强进行了顽强不懈地抗争和努力,你们,令国人肃然起敬!