IPv6：起個大早趕個晚集？院士兩點建議突破命門

王欣

在12月7日舉辦的GNTC全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會上，中國工程院院士、清華大學教授吳建平表示，互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)空間的最重要基礎(chǔ)設(shè)施，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，而IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)核心標準傳輸格式的發(fā)展卻一波三折。

一波三折

1996-1997年IPv6誕生以后，很多國家都發(fā)起了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃，想在新的網(wǎng)絡(luò)空間里掌握更多的主動權(quán)。

但那時，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展落后，所以沒有機會申請大量IP地址，加上國際上沒有大規(guī)模用IPv6組網(wǎng)的經(jīng)驗。面對IPv6海量地址空間帶來挑戰(zhàn)和困難，我國錯失了掌握IPv6發(fā)展主動權(quán)的機會。

鑒于從IPv4到IPv6發(fā)展是個改朝換代的機會，據(jù)吳建平介紹，當時眾多院士寫信呼吁政府發(fā)起下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃，經(jīng)過兩年的調(diào)研和論證，國務(wù)院批復(fù)了八個部委向國家申請的啟動中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程的計劃，經(jīng)過五年完成了第一階段的工作。包括運營商、設(shè)備制造商以及應(yīng)用軟件的開發(fā)商等全國幾百個單位參加了這個工程，20億元國家撥款和30億元自籌，總投資差不多50億元。經(jīng)過五年的時間，在2008年建成了當時全球最大的IPv6示范網(wǎng)，開發(fā)攻克了一批互聯(lián)網(wǎng)IPv6關(guān)鍵技術(shù)。

那時還制定了發(fā)展路線圖，分為三個階段。第一階段是準備階段，是在2010年之前。第二階段是過渡階段，是2011-2015年。第三階段是完成階段，是在2016年以后。

“第一階段我們完成得比較漂亮，在國際上處于領(lǐng)先地位，但是第二個階段那五年進展不盡如人意，目前我們還處于思考和追趕的階段?！眳墙ㄆ奖硎?。

隨著IPv4地址在全球的分配殆盡，從2013年開始，全球的IPv6網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)一個比較大的發(fā)展趨勢。從2012—2015年，全世界IPv6流量增長了十倍，人們預(yù)計2018年IPv6流量將會超出IPv4。

最近IETF在新的RFC標準中要求停止新設(shè)備和新擴展協(xié)議兼容IPv4，希望未來新協(xié)議全部在IPv6基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，這就使得IPv6的發(fā)展進入了一個快車道。

但在全球互聯(lián)網(wǎng)IPv6用戶數(shù)量的統(tǒng)計結(jié)果上，中國IPv6發(fā)展還是不盡如人意。數(shù)據(jù)顯示，比利時是第一名，美國是第三名，他們的用戶比例都達到了30%到50%，日本也有15%的用戶，基礎(chǔ)設(shè)施比較落后的印度也有11%的用戶。而中國排名卻不靠前，只有7%的互聯(lián)網(wǎng)用戶。

三方面直擊痛點

吳建平表示，國家的政策一直是持續(xù)鼓勵I(lǐng)Pv6發(fā)展，但在落實過程中卻出現(xiàn)了很多的問題。

今年，國家也發(fā)布兩個文件關(guān)于部署IPv6，一是2016年3月發(fā)布的“十三五”規(guī)劃，要求超前部署下一代互聯(lián)網(wǎng)全面向互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6過渡。另一個是2016年7月份，國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要中指出，要加快下一代互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模商用。

吳建平形象地比喻，我們國家的IPv6發(fā)展是起個大早、趕個晚集，并從三個方面直擊痛點。

首先，我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起步比較晚，導致我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)落后。而技術(shù)落后，申請地址就會受限、短缺，地址短缺就會造成用私有地址出口轉(zhuǎn)換成公有地址。眾所周知，地址轉(zhuǎn)換會降低網(wǎng)絡(luò)效率，使互聯(lián)網(wǎng)帶寬低、延遲大、速度慢。一方面是基礎(chǔ)投資不夠，一方面是地址轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了很重要的阻力。國內(nèi)用戶養(yǎng)成了即使有公有地址也不一定使用的習慣。

其次，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺乏國際競爭。谷歌、Facebook這些世界頂級的互聯(lián)網(wǎng)提供商，大量的遷移到IPv6上。但我們國家的信息提供商卻沒辦法深層次訪問網(wǎng)站。運營商和信息提供商互相之間存在抱怨，運營商抱怨信息提供商沒有信息服務(wù)，用戶沒有訪問資源，信息服務(wù)商抱怨你運營用戶過少，發(fā)展的資源沒人用。

最后，國家互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管措施成本和代價很高。將整個網(wǎng)絡(luò)從IPv4遷移到IPv6需要重建，而且IPv6本身有端到端的加密功能，這使得我國的安全管理和監(jiān)控有很多困難。

兩點建議解決安全問題

互聯(lián)網(wǎng)安全問題是困擾世界的一大難題。前段時間，美國就出現(xiàn)一次大規(guī)模斷網(wǎng)事件。Twitter、Paypal、Spotify等多個常用的美國網(wǎng)站被迫中斷服務(wù)，一半以上美國網(wǎng)站遭到黑客黑手。

近些年，美國對安全問題也非常關(guān)注，發(fā)布了一系列計劃和行動綱要，并寄希望與全球合作來攻關(guān)互聯(lián)網(wǎng)安全問題。

而究竟為什么會出現(xiàn)這么多互聯(lián)網(wǎng)安全問題？

吳建平提出三點。首先是源地址不做認證。源地址不認證，路由會產(chǎn)生很多問題，DDoS攻擊也是由于源地址。其次，大規(guī)模的域名劫持和假冒。當你訪問一個域名時，突然跳轉(zhuǎn)到你不希望去的網(wǎng)站，這些都是由于域名劫持產(chǎn)生的。最后，主干網(wǎng)上信息路由被劫持，這對運營商有相當大的危害，網(wǎng)絡(luò)很難搞通。

針對互聯(lián)網(wǎng)安全問題，吳建平表示，網(wǎng)絡(luò)空間安全已經(jīng)成為國家重要的戰(zhàn)略需求，掌握互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是解決網(wǎng)絡(luò)空間安全問題的“命門”，同時給出了兩點建議。

首先，要解決高水平的人才問題，要靠兩條腿走路。一方面培養(yǎng)一些黑客來解決互聯(lián)網(wǎng)安全問題，另一方面加大高層次的人才培養(yǎng)，去設(shè)計安全的互聯(lián)網(wǎng)。

其次，解決網(wǎng)絡(luò)空間安全核心技術(shù)問題，要以IPv6為基礎(chǔ)，增加路由源地址驗證和二維網(wǎng)絡(luò)控制，使網(wǎng)絡(luò)更加安全、可信。同時不僅將技術(shù)用于專網(wǎng)，也要應(yīng)用在公有互聯(lián)網(wǎng)上。

“基于IPv6源地址驗證的安全可信下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，是拓展網(wǎng)絡(luò)空間和解決網(wǎng)絡(luò)空間安全問題的重要發(fā)展機遇?！眳墙ㄆ奖硎?。

IPv6特征

IPv6地址長度為128位，地址空間增大了2的96次方倍。

靈活的IP報文頭部格式， 提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPv4中可變長度的選項字段。IPv6中選項部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理，加快了報文處理速度。

IPv6簡化了報文頭部格式，字段只有8個，加快報文轉(zhuǎn)發(fā)，提高了吞吐量。

提高安全性。身份認證和隱私權(quán)是IPv6的關(guān)鍵特性。

支持更多的服務(wù)類型。

允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。