基于IPv6 技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實名制體系的思路探討

駱夢宇

國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心云南分中心

0 引言

網(wǎng)絡(luò)實名制以用戶真實姓名為約束，是政府開展互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管和治理的基礎(chǔ)，是對非法行為追溯打擊的依據(jù)，是引導(dǎo)網(wǎng)民加強自律、規(guī)范上網(wǎng)行為的重要手段。目前，我國網(wǎng)絡(luò)實名制總體依托于電信業(yè)務(wù)登記實名制，缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)身份管理及驗證機制。現(xiàn)有模式在監(jiān)管部門實際工作中已逐漸暴露出各類問題，協(xié)同流程不暢通、信息查詢有效性不足、應(yīng)急處置響應(yīng)效率低，第三方非必要采集個人信息亂象突出。

本文主要討論通過實名制IP 地址分配的方式構(gòu)建更為完善的網(wǎng)絡(luò)實名制體系的思路及可行性。需要說明的是，文中討論的“一人一址”概念意在突出IP 地址實名分配后帶有明確的指向性，而非自然人與IP 地址嚴格的一一對應(yīng)關(guān)系。

1 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實名制體系無法滿足國家網(wǎng)絡(luò)空間治理的要求

1.1 廣域網(wǎng)地址嚴重匱乏，監(jiān)管及溯源成本高

1.1.1 NAT 的大量使用導(dǎo)致IPv4 地址顯現(xiàn)出匿名性特征

中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第45 次互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計報告顯示，截至2020 年3 月，我國網(wǎng)民規(guī)模達到9.04 億，而截至2019 年底，我國分配IPv4 地址總量僅為3.87 億個，可用資源嚴重匱乏。為解決IPv4 地址不足的問題，電信運營企業(yè)大量采用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)引入私有地址，造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在多級地址轉(zhuǎn)換，加之地址動態(tài)分配和代理服務(wù)器的存在，導(dǎo)致用于溯源用戶的信息不夠完整，即便是地址分配者也無法及時準確掌握使用者信息，IPv4 地址逐漸呈現(xiàn)出匿名性的特征。

1.1.2 監(jiān)管部門協(xié)查處置工作的溝通成本高

雖然NAT 技術(shù)也提供了基于IP 地址、時間戳及端口信息的溯源機制，但其準確性及可追溯期完全依賴于日志留存時間和用戶登記信息的真實性、完整性。同時因涉及個人信息及上網(wǎng)日志查詢，運營企業(yè)內(nèi)部一般設(shè)有嚴格的分區(qū)域分級別的審批流程及數(shù)據(jù)管理要求，內(nèi)部跨部門區(qū)域間以及外部監(jiān)管部門間均需要溝通和協(xié)調(diào)，但各方缺乏集中協(xié)同的平臺，整個溯源過程需要消耗大量人力和時間成本。

1.2 現(xiàn)有上網(wǎng)實名登記模式存在一定的局限性

現(xiàn)有上網(wǎng)實名制以電信業(yè)務(wù)實名制為基礎(chǔ)，由于存量用戶包括渠道商養(yǎng)卡體量龐大，現(xiàn)場核驗成本較高，部分用戶在早期采用短信或電子渠道實名制補錄方式，不可避免存在錯誤信息和冒用他人身份證進行登記的情況，導(dǎo)致錄入身份與實際使用人的關(guān)聯(lián)關(guān)系不可靠，存在“實名不實人”的情況。目前合法可信的實名查詢接口相對昂貴，且對授權(quán)訪問行業(yè)和范圍有嚴格限制，部分應(yīng)用服務(wù)商無法核實用戶注冊的真實姓名是否與登記姓名一致，鑒別仿冒身份存在困難。

1.3 第三方參與收集身份認證信息增加數(shù)據(jù)安全風險點

國家網(wǎng)信辦在2016 年發(fā)布的《移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序信息服務(wù)管理規(guī)定》明確要求服務(wù)方對App注冊用戶進行實名認證。由于缺乏官方統(tǒng)一的認證接口或憑據(jù)，企業(yè)以此為由自行收集并存儲大量用戶個人信息，包括身份認證信息及登錄憑據(jù)。由于第三方安全防護及管理水平參差不齊，監(jiān)管部門無法將監(jiān)測能力完全覆蓋，每一個收集方都可能成為新的風險點，一旦數(shù)據(jù)得不到有效保護被黑客竊取，甚至是被內(nèi)部人員販賣，都將造成嚴重后果。

2 基于IPv6 技術(shù)構(gòu)建一人一址網(wǎng)絡(luò)實名制體系的思路

2.1 建設(shè)有唯一性的官方網(wǎng)絡(luò)身份管理平臺

網(wǎng)絡(luò)身份管理是將真實用戶映射至網(wǎng)絡(luò)空間，提供可信服務(wù)、開展行為監(jiān)管的基礎(chǔ)，是國家網(wǎng)絡(luò)空間綜合治理能力的關(guān)鍵手段。經(jīng)研究分析國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)身份管理模式及經(jīng)驗，結(jié)合國情，我國應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)身份管理公共服務(wù)化，確保唯一性和權(quán)威性，并將其作為實名分配IPv6 地址的基礎(chǔ)和關(guān)聯(lián)驗證項。

以獲利為目的的第三方機構(gòu)在需要長期運作的網(wǎng)絡(luò)身份管理體系中并不適合擔任身份提供者及保管者的角色，從長遠來看，網(wǎng)絡(luò)身份管理公共服務(wù)化是社會發(fā)展的必然需求，應(yīng)由政府主導(dǎo)對技術(shù)標準及解決方案進行評估，并作為管理主體建立統(tǒng)一、長期、面向社會免費開放的網(wǎng)絡(luò)身份管理體系。網(wǎng)絡(luò)身份管理平臺的工作流程可基于傳統(tǒng)PKI（公鑰基礎(chǔ)設(shè)施）模式，用戶發(fā)起注冊或申請認證的請求直接調(diào)用平臺服務(wù)接口，在使用平臺公鑰進行加密后，由認證的第三方通過業(yè)務(wù)接口發(fā)起認證請求并獲取結(jié)果，用戶無需在第三方錄入和保存任何敏感信息。中科院在2010 年提出構(gòu)建層次化的IPv6 實名地址空間，以解決實名上網(wǎng)中的身份標識問題，也是基于IP 地址分配體系建立地址資源PKI 對實名地址進行分配、管理和認證，實驗結(jié)果證明相應(yīng)機制能完成實名通信和隱私保護的設(shè)計目標。

政府作為認證信息采集和網(wǎng)絡(luò)身份提供者，一方面可充分利用行政手段和渠道優(yōu)勢開展實名信息采集核驗和政策引導(dǎo)宣傳，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)真實可信；同時平臺只接受加密驗證請求并只返回比對結(jié)果，僅允許第三方發(fā)起驗證請求或進行二次授權(quán)，減少風險點和暴露面，提高數(shù)據(jù)安全性；另一方面，通過整合資源，提供官方認證的可信數(shù)字身份，統(tǒng)一為末端用戶及行業(yè)參與者提供全生命周期及全行業(yè)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)身份管理服務(wù)。通過推行實名身份認證的普遍服務(wù)，可推動全量應(yīng)用服務(wù)接入驗證，在免除中企業(yè)認證成本及降低數(shù)據(jù)安全風險的同時，擴大監(jiān)管覆蓋范圍，以技術(shù)手段支撐應(yīng)用服務(wù)實名制注冊要求的落地。

2.2 實名分配IPv6 地址

基于官方統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)身份管理體系，可提高實名認證信息的真實性，降低第三方機構(gòu)參與個人信息收集帶來的數(shù)據(jù)安全風險，但仍存在除原始驗證信息外缺乏憑證或關(guān)聯(lián)項的問題，需結(jié)合IP 地址實名制分配，以上網(wǎng)實名和業(yè)務(wù)實名信息雙向關(guān)聯(lián)，提高對冒用身份用戶的識別能力，支撐監(jiān)管部門開展精準化的互聯(lián)網(wǎng)治理。

利用IPv6 地址資源及技術(shù)特點構(gòu)建有序、安全及可信網(wǎng)絡(luò)一直以來是行業(yè)研究的重點方向，清華大學吳建平教授團隊提出的真實IPv6 源地址驗證體系結(jié)構(gòu)（SAVA），以輕權(quán)、松耦合、多重防御和支持增量部署為設(shè)計原則，對互聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的源地址進行驗證，以確保每一個轉(zhuǎn)發(fā)分組的IP 源地址的真實性，可以從底層結(jié)構(gòu)上提升互聯(lián)網(wǎng)的安全性和可信任性，是可信任下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。2017 年，鄔賀銓院士在接受采訪時表示，IPv6 時代將能實現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)實名制，未來IP 地址會采用類似電話號碼采取既定規(guī)律的分配形式，以便定位用戶。

2.2.1 IPv6 特性滿足實名制分配需求

IP 地址實名制意味著每一家電信運營企業(yè)需要向每一個自然人至少分配1 個IP 地址，IPv6 的海量地址資源是實現(xiàn)實名制分配的基礎(chǔ)。

除地址數(shù)量外，IPv6 相比IPv4 無論在報文擴展、移動性、安全性，還是路由效率及配置部署難度上，都有顯著的優(yōu)勢。在單一層次的用戶分配層面，固網(wǎng)用戶使用場景相對簡單，電信運營企業(yè)可直接向申請接入的寬帶賬號及關(guān)聯(lián)的物理鏈路分配固定IP 地址。移動用戶跨區(qū)域使用場景中，IPv6 允許用戶在不使用外地代理的情況下，將家鄉(xiāng)地址保留在報文中，利用自動配置或提前固定分配的轉(zhuǎn)交地址在外地鏈路進行通信。運營企業(yè)可將用戶的IP 地址與已認證SIM 卡識別特征（如序列號及IMSI碼）或終端畫像關(guān)聯(lián)（如IMEI號及MAC地址），在延續(xù)運營企業(yè)歸屬地接入方式的基礎(chǔ)上確保實名分配IP 地址在全流程中可用、可追溯。

在互聯(lián)網(wǎng)多層次的路由和尋址結(jié)構(gòu)層面，基于SAVA 體系通過在接入子網(wǎng)、自治系統(tǒng)內(nèi)及自治系統(tǒng)間構(gòu)建源地址路由、交換、轉(zhuǎn)發(fā)、驗證協(xié)議或相關(guān)規(guī)則，可確保帶有真實IPv6 源地址的分組數(shù)據(jù)不丟失，無法偽造，最終指向?qū)嵜P(guān)聯(lián)用戶。實際應(yīng)用場景中，由于互聯(lián)網(wǎng)與實驗網(wǎng)的管理者、參與角色和用戶結(jié)構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別，不能簡單套用原有模式，可將單一運營商內(nèi)部省網(wǎng)及州市城域網(wǎng)整體視為第一級自治系統(tǒng)進行管理，要求單位用戶內(nèi)部按照第二級自治系統(tǒng)進行管理，并對內(nèi)部個人用戶應(yīng)用接入子網(wǎng)相關(guān)驗證機制。第一級自治系統(tǒng)內(nèi)部和第二級自治系統(tǒng)之間可應(yīng)用自治系統(tǒng)間相關(guān)驗證機制，其中單一運營商可通過管理手段要求各省有策略地配置BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）路由，通過省間直接互聯(lián)的形式降低建設(shè)及運維成本。

2.2.2 規(guī)劃設(shè)計IP 地址分配策略

使用無狀態(tài)自動配置方式生成的地址具有一定的生存周期，并會根據(jù)設(shè)備變更和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境改變而變化，不便于統(tǒng)一管理，為滿足管理需求，設(shè)計合理高效的IPv6 地址分配方式是IP 實名制的最重要的前置工作。

一是電信運營企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)需求提前劃分IP 地址塊，確定區(qū)域地址池，通過DHCPv6 服務(wù)進行首次使用時的自動分配后，再使用本地數(shù)據(jù)庫記錄映射固化至實名用戶屬性，持續(xù)更新和維護IP地址分配狀態(tài)。這種方法實現(xiàn)簡單、易于部署，但對IPv6 地址規(guī)劃和分配有較高要求。

二是根據(jù)用戶身份證號進行不可逆運算，生成唯一的散列值作為IP 地址主機號的主要組成部分。這種方法可將身份證號和實名制IP 地址建立關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)在不同運營企業(yè)、不同地區(qū)的同一用戶的IP 主要辨識部分的信息完全一致，并可實現(xiàn)提前分配、按需使用，降低管理成本，但對算法本身的設(shè)計有一定要求，且在計算中會丟失身份證原有的地區(qū)特征信息，IP 分配和實際接入?yún)^(qū)域關(guān)聯(lián)性較低，無法進行路由聚合。

三是按照類似身份證編碼的方式，由主管單位統(tǒng)一以網(wǎng)絡(luò)層級、運營商、省市、區(qū)縣、局點、用戶類型、用戶、主機的層級結(jié)構(gòu)設(shè)計框架，分配碼位。這種方法最為直觀，地址規(guī)律性強，同一用戶和區(qū)域內(nèi)用戶群體使用相鄰IP，利于路由聚合及統(tǒng)一管理，是可行性較高的分配策略。

2.2.3 建設(shè)集中化的管理體系及能力

大量實名制IP 地址分配后，除SAVA 本身所需構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及轉(zhuǎn)發(fā)信息數(shù)據(jù)庫能力外，一人一址的映射關(guān)系需要依賴數(shù)據(jù)庫集群及各類前端應(yīng)用解決方案進行支撐和管理，客戶側(cè)將新增相關(guān)業(yè)務(wù)流程，涉及IP 地址管理相關(guān)系統(tǒng)的規(guī)模及復(fù)雜度將明顯上升，為各方參與者提出了更高的管理要求。

從電信運營企業(yè)的角度，需要統(tǒng)建IP 地址信息管理及服務(wù)平臺，對現(xiàn)有核心網(wǎng)及接入網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)元進行優(yōu)化改造，明確地址新增、變更、注銷、回收、審核的工作機制及前端業(yè)務(wù)操作流程，提前預(yù)留溯源相關(guān)系統(tǒng)接口。同時應(yīng)明確相關(guān)制度規(guī)范，識別關(guān)鍵資產(chǎn)，集中開展內(nèi)網(wǎng)安全風險檢測、安全態(tài)勢感知、數(shù)據(jù)使用合規(guī)性監(jiān)測和數(shù)據(jù)安全審計工作。

從監(jiān)管部門的角度，需要統(tǒng)籌建設(shè)溯源管理協(xié)同平臺和敏感數(shù)據(jù)共享機制，明確主要管理方，并以信息系統(tǒng)固化和整合行政審批及信息流轉(zhuǎn)流程，充分開展跨部門協(xié)作，開展基于工單任務(wù)制的溯源查證工作，降低溝通成本，提高處置效率，以有效打擊涉網(wǎng)違法犯罪活動。同時，行業(yè)主管單位應(yīng)介入運營企業(yè)地址信息管理及服務(wù)平臺管理，明確數(shù)據(jù)保護及日志留存要求，定期開展檢查。

3 利用一人一址網(wǎng)絡(luò)實名制推進網(wǎng)絡(luò)空間治理

3.1 精準化治網(wǎng)管網(wǎng)，構(gòu)建良好的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)

通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)身份管理平臺并開展IP 地址實名制分配，可以將治理手段精確落實到個人。一方面可強化實名制的約束效果，清理黑卡，提高冒用成本，同時依托快速準確的溯源模式，加強打擊涉網(wǎng)犯罪的力度及處置效率；另一方面，區(qū)別于傳統(tǒng)的“一刀切”模式，為監(jiān)管部門建設(shè)精準化的管控手段提供了技術(shù)基礎(chǔ)，實現(xiàn)從行為管控到人群管控的變革，基于網(wǎng)絡(luò)實名提供差異化服務(wù)，推動內(nèi)容限制、年齡分級等制度落地，構(gòu)建更為自由、開放和健康的網(wǎng)絡(luò)行業(yè)生態(tài)。

3.2 構(gòu)建國家級大數(shù)據(jù)公共安全應(yīng)急體系

新冠肺炎疫情期間，大數(shù)據(jù)及IT 輔助手段的廣泛應(yīng)用有效支撐了聯(lián)防聯(lián)控工作，但由于各商業(yè)系統(tǒng)、各區(qū)域及各行業(yè)主管單位使用身份憑證信息存在差異，日志數(shù)據(jù)沒有互通渠道，通過技術(shù)手段完整還原一段時間特定群體的行為軌跡和關(guān)聯(lián)人群信息存在較大困難，基層抗疫單位在流調(diào)及密接追蹤上需耗費大量的人力和時間。全網(wǎng)唯一且便于追溯的實名網(wǎng)絡(luò)身份標識有助于建立全國性大數(shù)據(jù)公共安全事件應(yīng)急響應(yīng)體系，通過制定嚴格的激活條件和執(zhí)行流程，統(tǒng)一標準及接口要求，可搭建在特殊公共安全事件應(yīng)急響應(yīng)時期整合跨行業(yè)跨區(qū)域的敏感數(shù)據(jù)采集、共享和分析能力。

3.3 推動IPv6 技術(shù)規(guī)模應(yīng)用

IPv6 協(xié)議已發(fā)布近22 年，技術(shù)標準體系趨于完善，主流終端設(shè)備已提供支持，但一直以來在我國都未能得到充分普及和規(guī)模應(yīng)用。究其根本，新興技術(shù)成熟催生應(yīng)用發(fā)展，再通過殺手級應(yīng)用成功挖掘商業(yè)價值，實現(xiàn)規(guī)模商用的傳統(tǒng)規(guī)律不適用于此類支撐基礎(chǔ)服務(wù)的底層關(guān)鍵技術(shù)。運營企業(yè)及應(yīng)用服務(wù)提供商并不能從規(guī)模部署IPv6 中看到業(yè)務(wù)增長點或收益點，甚至需要在兩種協(xié)議并行兼容上投入更高成本，相較于其他業(yè)務(wù)，一般用戶的使用體驗不會因為協(xié)議升級而有明顯差異，業(yè)務(wù)兩端需求均不迫切。惟有基于國家網(wǎng)絡(luò)空間治理需要，以建立政府管理手段為目標，才能反向推動此類技術(shù)全面部署，形成普遍服務(wù)能力后，再基于其技術(shù)特征和優(yōu)勢，打造商業(yè)生態(tài)，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式。

4 結(jié)束語

建設(shè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)身份管理平臺，發(fā)放可信數(shù)據(jù)身份，并利用IPv6 相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)IP 地址實名制分配，從而完善上網(wǎng)實名制體系，能有效提高實名信息真實性，促進網(wǎng)民自律，提升監(jiān)管和溯源工作效率，加強對涉網(wǎng)犯罪行為的打擊力度，同時降低第三方信息數(shù)據(jù)安全風險，有助于國家網(wǎng)絡(luò)空間治理水平的提升，并可反向推動關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的規(guī)模部署。當前推行“一人一址”網(wǎng)絡(luò)實名制的時機與基礎(chǔ)技術(shù)已趨于成熟，可行性高，但由于涉及跨區(qū)域跨行業(yè)跨部門的工作協(xié)調(diào)及資源整合，其業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)處理流程、政策性風險、服務(wù)性能、安全保障及管理要求等工作仍需進一步研究。