互聯網核心技術是我們最大的“命門”,核心技術受制于人是我們最大的隱患。一個互聯網企業即便規模再大、市值再高,如果核心元器件嚴重依賴外國,供應鏈的“命門”掌握在別人手里,那就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊。我們要掌握我國互聯網發展主動權,保障互聯網安全、國家安全,就必須突破核心技術這個難題,爭取在某些領域、某些方面實現“彎道超車”。
——習近平主席《在網絡安全和信息化工作座談會上的講話》(2016年4月19日),人民出版社單行本,第10頁
FNV9對構建我國自主可控
產業互聯網有重大戰略價值
十進制網絡技術的誕生使我國成為世界上唯一能將域名、IP地址和MAC地址統一成十進制文本表示方法的
國家,成為繼美國之后第二個在世界上擁有根域名解析服務器和IP地址硬連接服務器和擁有自主的域名、IP地址和MAC地址資源的國家,從而使我國事實上成為繼美國之后世界上第二個擁有和掌控網絡域名和地址分配等稀有信息資源的國家。這對于我國占領互聯網技術制高點,打破互聯網領域的壟斷具有重要意義。
十進制網絡的問世使得我國能夠:
1.建立互聯網基礎設施:十進制網絡技術的突破使我國能夠成功建設IPV9路由器、十進制網關路由器、數字域名服務器、IPV9 DHCP服務器、IPV9電子郵件服務器等互聯網基礎系統,掌控了基礎系統,就掌控了整個互聯網。
2.制定互聯網游戲規則:在信息時代,標準競爭是最重要的競爭,誰擁有了標準,誰就掌握了競爭的主動權。通過十進制網絡的研發,我們完全掌握了新一代互聯網的標準,能夠獨立自主地制定互聯網的游戲規則,在信息競爭中處于主導地位。
3.擁有互聯網信息資源:網絡資源主要由兩個構成:一是IP地址和域名,二是網上交換的信息。十進制網絡賦予我國地址和域名的分配權,同時又能夠通過路由、密鑰等實現對信息的監控,這樣我們就完整地擁有了互聯網的信息資源。
4.掌握互聯網管控權力:在十進制網絡體系中,我國掌握地址分配權、路由控制權、密鑰控制權、信息監控權,網絡可自主管理,實現了完整的網絡掌控權。
5.獲得互聯網經濟利益:占有權、分配權和收益權帶來了巨大的經濟利益,地址資源、域名資源都是可以帶來經濟利益的無形資源。而且,中國十進制網絡的關鍵設備和核心部件的批量生產勢必在國內外逐步引發信息產業新一輪產業格局重組和設備更新換代,培育新一代互聯網產業集群。
6.改變互聯網國際格局:無論是IPv4還是IPv6,美國幾乎獨霸全球,通過十進制網絡體系我們能建立起中國的互聯網體系,而且我們的系統還比較先進,這樣就能在國際互聯網領域形成兩強并立的格局,徹底打破國際網絡霸權,改變互聯網國際格局。
總之,中國十進制網絡的問世,表明我國現已掌握具有自主知識產權的互聯網核心技術、網絡資源(IP地址和域名)所有權和關鍵設備,擁有互聯網IP地址、域名、MAC地址的控制使用權,擁有路由、密鑰控制權及信息監控權,從而確立中國在新一代互聯網領域的領先地位。這可以使我們徹底擺脫對國外互聯網關鍵技術及核心設備的依賴,打破國際互聯網的壟斷,從根本上改變我國網絡受制于人的局面。它還可以推動整個信息產業的大發展,有助于增強綜合國力和可持續發展能力。正是如此,有關專家在評價這項技術時使用“驚天動地”四個字來概括其重大意義和價值,并在國家戰略地位上把它與“兩彈一星”相提并論。
未來網絡IPV9在實踐中的應用
未來網絡IPV9技術在健康泰安大數據生態域的應用
健康泰安大數據生態域項目是以服務醫改、保障和改善民生、惠及最廣大人民群眾健康為出發點,為實現“健康中國2030”普及健康生活、優化健康服務、完善健康保障、建設健康環境、發展健康產業的目標,充分利用云計算、大數據、中國主權網絡建成的統一權威、互聯互通的市、縣、鄉、村健康泰安大數據平臺。“健康泰安大數據生態域”集資金結算、藥品耗材合理使用、醫改監測、健康扶貧、醫院管理及政府監管為一體,支撐數據交換、資源共享。
健康泰安大數據生態域項目的建設不僅是實現全面醫改的必備支持手段,也來自醫療衛生計生各區塊對信息共享的迫切需要,有利于實現人民群眾、政府和醫療衛生機構三方共贏的局面,營造穩定和諧的社會環境。
對于人民群眾:
人民群眾在基層醫療機構就可以享受到大醫院醫療水平,解決“看病難、看病貴”痛點,以及醫療資源分布不平衡,醫療服務社會公平性差的問題。
為居民提供個性化健康管理和衛生保健的手段,從而實現小病在基層、大病進醫院、康復在社區。
為居民提供全生命周期的健康相關信息,為居民提供網絡化、信息化的健康服務與健康管理,居民能夠獲得連續性、綜合性和高質量的醫療保健服務;實現從“以患者為中心”疾病管理和醫療服務向“以居民為中心”生命周期健康管理和服務的轉變。
對于政府:
1.通過集中云平臺建設,基層醫療機構無需再重復建設信息平臺、無需保留單獨的信息系統的維護力量,減少了全市衛生系統總的信息化投入,節約了大量的財政資金。
2.可針對全域的醫療衛生系統的基本狀況進行監督,監測全域所有的醫療衛生信息資源、突發公共衛生事件、醫療衛生事故等信息,為政府提供應急指揮的信息支撐系
統,提高決策水平和效率。
3.利用數據中心和信息平臺對區域內各種醫療衛生數據進行采集、整合與挖掘分析,提供醫療衛生業務監督與決策支持。
對于醫療機構:
1.快速提升基層醫療的信息化水平,使鄉鎮衛生院的信息化水平達到了二級醫院的水平。
2.推進區域醫療資源共享與分級診療落地,實現全域診療信息的互聯互通與全域范圍內患者的檢驗報告的共享和互認,提升基層醫療機構的醫療水平。
健康泰安大數據生態域要匯聚大量的醫療和健康數據,數據涉及全域及周邊地區人口健康檔案、基因信息、醫療機構產生的各類業務數據,收集自個人、家庭的日常健康數據,家庭醫生與服務對象之間的視頻交流數據等等。不但許多數據涉及個人隱私,而且一個國家的居民的生命健康檔案是該國極其重要的戰略數據,保密性、安全性要求特別高。同時由于許多數據既要隔離于互聯網,還要有部分數據為互聯網所共享,對網絡傳輸技術、網絡的安全性提出了非常高的要求,經過反復論證與實驗,健康泰安大數據生態域選擇了我國具有自主知識產權的IPV9未來網絡技術進行聯網。
健康泰安項目依托山東廣電網絡有限公司泰安分公司現有骨干光纖和用戶傳輸接入網絡,使用IPV9網絡技術進行升級改造建設,覆蓋到泰安市的區、縣、鄉、村各級醫療衛生機構及泰安市財政局、醫保局和行政管理部門,并可進一步拓展到家庭和個人。帶寬滿足“健康泰安”大數據業務要求并可持續擴展,實現了IPV9網絡與IPv4網絡的兼容安全運營(同時也實現了IPV9與IPv4、IPv6網絡的邏輯安全隔離)。目前使用了2臺40G和6臺10G的IPV9骨干路由器和300臺(未來發展至3000臺)IPV9千兆用戶路由器,在肥城市已開始部署到村衛生所。對政府而言,在國產自主安全可控的網絡上實現轄區內3000家直至村級衛生所的醫療機構連接到IPV9泰安市城域網上(包括泰安市財政局醫保部門),每個醫患的治療用藥過程、賬單全部受到財政局監督,具有重要意義。
健康泰安大數據生態域使用IPV9技術與使用IPv4或IPv6技術相比,有以下突出優勢:
1.安全性
IPV9網絡技術由于自主可控,在系統建設的網絡安全戰略層面具有先天優勢。在網絡層對IPv4或IPv6的病毒傳播進行預防和阻斷,在入侵防護方面也有在網絡層的阻斷作用。所有基礎醫療數據均在IPV9網絡中控制,不會向境外造成泄漏。
2.低成本兼容性
健康泰安大數據生態域IPV9網絡中設備為v4/v9雙棧設備,無需對醫療機構現有IPv4網絡進行改造,可以快速、低成本完成醫療機構的業務部署。
3.可靠性
健康泰安大數據生態域IPV9網絡已正常運行四年, 未出現過網絡中斷問題。
健康泰安大數據生態域未來網絡IPV9機房
西安IPV9教育根研究中心
利用IPV9主干網建設成功的教育專網,通過西安工業大學專網接入新型網絡與檢測控制國家地方聯合工程實驗室,開展IPV9教育根服務器、鏡像服務器及域名、地址管理研究與應用推廣。開展的應用包括智慧教育和智慧建筑,該項目被形象地稱為IPV9“123工程”,意在建設一條中國自主知識產權的IPV9教育網根,發展兩個方向:教育+建筑;立足三個試點區域:陜西西安、山西長治、河南林州。該研究中心主要業務包括:教育根域名與地址的研究與管理;教育大數據平臺;智慧建筑大數據平臺;建筑教育大數據。
西安未來網絡應用基地
南京高鐵電梯健康大數據智慧管理系統
由南京上鐵電子工程有限公司初創研發的電梯健康大數據智慧管理系統深度融入了諸多新技術、高科技。與國家十進制網絡研究院、所共同投資建成了中國自主可控產業互聯網和云數據中心。建立了一套以科技為支撐的實用性應用系統。主要由單臺電梯的態勢傳感端、安全監測傳感端、安全制動傳感端、區域綜合傳感器、音頻源傳送器和后臺反饋計算中心、視頻指揮處置中心組成。公司研發的基于未來網絡的電梯健康智慧管理平臺和消防門窗智能管理系統,已實現科技成果轉化,已在高鐵站安裝使用,通過了鐵路相關部門的科技成果技術評審,并參與了鐵路行業電梯遠程監管標準制定,平臺系統將在中國高鐵全行業內推廣使用。
高鐵站設備智能化管理系統 1
高鐵站設備智能化管理系統 2
FNV9的十進制體系研發背景、
技術構成及其獨特優勢
十進制網絡簡稱IPV9,它不是IPv4和IPv6的升級:地址長度可變,從16位到2048位,默認地址位數為256位,地址空間為10256,其海量地址可以滿足人們各項活動的地址資源編碼需要,而且采用最簡單的數字域名體系。美國聯邦專利局于2011年通過專利US:8082365授權,從法律上和技術上確認中國擁有十進制網絡框架下的與美國Internet不同的網絡核心技術,這就是IPV9專利技術,正式的專利名稱是《采用全數字編碼為計算機分配地址的方法》。
1.中國十進制網絡研發背景
現有以IPv4為基礎的互聯網是由美國構架的,經過30多年的發展,從英文域名的注冊到IP地址的分配,從頂級域名服務器的控制到網絡標準、協議的制定以及域名管理的協調、各種有線和無線終端設備的應用和制造,以及網絡平臺與網絡有關的知識產權和制止網絡糾紛的仲裁,均掌握在少數霸權國家手里。IPv4的發展目前遇到了地址資源不足的問題,美國又主導推出了IPv6。IPv6雖然可以解決IPv4地址資源不足的問題,可以帶來更多新的應用,但是它仍然改變不了全球Internet網絡被少數霸權國家掌握的現實,也解決不了我國互聯網發展及信息安全受制于人的根本問題。
為了從根本上改變我國在互聯網領域的弱勢地位,國家有關部門從國家發展戰略高度出發,自2000年開始致力于基于0—9全數字IPV9協議框架的新一代安全、可控、綜合信息網,即十進制網絡的原創性研究,在當今特定的國際環境下采用超常規方式,在全國32個科研單位抽調精兵強將,組織協同攻關,制定了具有中國完全自主知識產權的十進制網絡技術標準,完成了新一代安全可控綜合信息網絡技術平臺總體設計,實施了實驗示范工程,顯示出強大的生命力。
2.中國十進制網絡的技術構成
簡而言之,所謂“十進制網絡”,是指采用十進制算法的IP地址和MAC地址,對智能終端分配十進制數字域名和地址,將計算機連成通信網絡,并與現有國際互聯網實現互通的新一代網絡。我國自主創新研發的十進制網絡的核心技術主要由IPV9網絡協議標準、地址分配體系和域名解析體系等三大部分組成。
(1)網絡協議體系:IPV9
網絡協議即網絡中(包括互聯網)傳遞、管理信息的一些規范。如同人與人之間相互交流是需要遵循一定的規矩一樣,計算機之間的相互通信也需要共同遵守一定的規則,這些規則就是網絡協議。網絡協議是互聯網的基礎規則,可以說誰掌握了網絡協議的標準,誰就掌控了互聯網。
十進制網絡采用我國自主研發的IPV9協議,創建了我國自己的互聯網規則。IPV9協議是根據《采用全數字編碼為計算機分配地址的方法》發明專利實施并發展而成,以十進制算法(0—9)為基礎的協議,整個網絡系統主要有IPV9地址協議、IPV9報頭協議、IPV9過渡期協議、數字域名規范等協議和標準構成。IPV9協議能兼容現有互聯網絡協議IPv4、IPv6,又可實現邏輯隔離,達到安全可控。
(2)地址分配體系:自主分配
在Internet上有千百萬臺主機,為了區分這些主機,
人們給每臺主機都分配了一個專門的地址,稱為IP地址。通過IP地址就可以訪問到每一臺主機。沒有IP地址你就無法連上互聯網,別人也無法找到你。所以,地址在網絡時代是非常重要的資源,無論是在IPv4還是在IPv6中,美國都對IP地址掌握著絕對的控制權,IP地址的資源分配明顯偏袒美國,美國斯坦福大學擁有的IP地址比我國的IP地址還要多,而一旦地址資源不足,互聯網的發展就會受到影響。
十進制網絡體系建立了自己的地址分配體系,我國能夠按照自己的意圖對IP地址和MAC進行自主分配,同時還可以重新分配IPv4和IPv6的地址,從而成為繼美國之后世界上第二個擁有網絡地址資源所有權、網絡地址資源分配權的國家。
(3)域名解析體系:數字域名
十進制網絡提出了具有自主知識產權的數字域名,并進而建立了我國自己能夠控制的域名解析體系。所謂數字域名,是以阿拉伯數字替代傳統的英文字母作為域名,即給每臺上網的計算機或智能終端設備分配了一個由0—9的10個數字組成的域名。數字域名以地理概念清晰、簡明易記的數字分配域名,一個數字域名由類似電話號碼的國家代碼、地區代碼和智能終端代碼(也可以是現有的電話號碼)組成,符合人們撥打電話的習慣。
中國十進制網絡體系既可獨立解析IPV9域名,又可同步兼容解析IPv4/IPv6域名,既可集中統一解析,又可就地分散解析,并可實現數字域名、中文域名、英文域名三種域名兼容解析,中國現已成為繼美國之后世界上第二個擁有網絡域名總根節點服務器的國家。
3.中國十進制網絡的獨特優勢
雖然從字面上看,IPV9和美國的IPv4和IPv6似乎存在延續性,但實際上兩者采用的算法是完全不同的。我國的十進制網絡采取的是十進制算法,而IPv4和IPv6采用的都是十六進制算法,兩種技術體系之間存在著根本的差異。而且,中國十進制網絡作為當代互聯網最前沿的技術,具有IPv4和IPv6不可比擬的獨特優勢。其優勢表現在以下方面。
(1)先進性
IPV9協議吸收IPv4、IPv6協議的先進成果,兼顧人們的習慣用法,采用十進制算法,創造性地提出數字域名,并將域名與IP地址合為一體,解決了數字域名的解析難題。我國既可以運用這一原創性研究成果,不依賴于任何網絡體系獨立組網,同時又可以與現行的互聯網平行組網。這是IPv4和IPv6無法達到的。
(2)兼容性
十進制網絡可以兼容現有的美國控制的互聯網,數字域名可以兼容英文域名,IPV9協議可以兼容IPv4和IPv6協議,這樣現有的用戶不用更換網絡設備即可以實現十進制網絡和現用網絡之間的互聯互通,不改變上網習慣,也不會帶來新的投入。
(3)自主性
十進制網絡由IPV9協議的關鍵技術產品構成,這些關鍵技術產品是我國自主研制開發的,擁有完全自主知識產權,不受制于別國。采用十進制網絡體系后,我國可以自主分配IP地址,還可以重新分配IPv4、IPv6的地址,我國可以自主管理自己的互聯網,擁有獨立自主的網絡管控權。
反觀IPv6,雖然我國在某些領域擁有了知識產權,但是大量的技術知識產權是掌握在美國和日本手里,我國不免受制于人。而且,IPv6的地址分配權、域名解析權、網絡管控權仍然掌握在少數霸權國家手里,各國的互聯網完全喪失了獨立自主權。
(4)可控性
自主性帶來了網絡的可控性。在現有的互聯網,由于最終的管控權掌握在少數霸權國家手里,所有信息均需要其解析,我們雖然想管好互聯網,但是往往缺乏足夠的手段,導致互聯網不可控,也大大降低了政府的社會管理能力。
在十進制網絡體系中,我們完全擁有對互聯網的自主管理權,這種權力的獲得就帶來了互聯網的可控性。我們可以通過域名解析掌握網絡信息,并可根據實際需求對信息進行分類限制,實現“綠色網絡”;利用數字域名,我們可以固定每個用戶的IP,這樣所有的人將擁有一個以域名形式出現的數字身份,從而為網絡管理帶來了便利。
(5)安全性
前面我們已經分析到,在現有的互聯網上我國從根本上喪失了制信息權和制網絡權,網絡安全和信息安全得不到保障。但是,在十進制網絡中,我國掌握了IP地址分配權和域名解析權,我們的網絡既可以關起門來自成體系,又可打開門來互聯互通,網絡安全得到根本保障,少數霸權國家再也無法讓我國的網絡停頓。同時,由于在十進制網絡體系中,我國掌握路由控制權、密鑰控制權、信息監控權,網絡自主管理,我們的信息安全也得到了根本保障。就個人而言,由于實現了點對點解析,電子郵件等信息不再經過“中轉”,可直接抵達收件人,防止信息泄密;就國家而言,國內信息按需在本地進行解析,不用再出國解析,他國無法獲悉信息內容。
(6)豐富性
IPv4之所以要向IPv6過渡,一個重要原因是IP地址的缺乏限制了互聯網的發展。對我國而言,雖然向IPv6的過渡也會帶來IP地址的增加,但是由于IP地址的分配權掌握在美國手里,并不是我們想要多少地址就能拿到多少地址。
在十進制網絡中,IPV9的IP地址資源是IPv6的2128倍,是IPv4的2224倍,擁有海量地址資源。而且這些地址可以由中國自主分配,完全可以實現想要多少地址就能擁有多少地址,我們甚至可以給我國的商品賦予IP地址,實現商品信息網絡管理。
(7)經濟性
在現有的互聯網中,我國用戶上網必須到少數霸權國家去解析,這樣就要給其交域名解析費;同時這種解析又造成了網絡流量的增加,增加了流量費。
在十進制網絡中,我們可以實現就地解析,節省域名解析費用,這對各個國家很有吸引力。而且就地解析節省了跨國解析擠占的帶寬,提高了網絡速度,這樣用戶的費用又能節省。對運營商而言,十進制網絡也可使其投資和運營成本大大降低。運營商只要采用IPV9路由器就可以輕松地建立自己的網絡,利用基于IP的網元,而不是昂貴的電路交換機,這樣運營商可把建網費用降低多達70%。
(8)廣泛性
數字域名的發明使得網絡地址識別簡單,地理概念清晰,數字中文英文域名兼用,網民沒有語言障礙,易懂易記,上網方便,容易普及,有助于互聯網應用的進一步普及,使互聯網能夠真正與老百姓的生活密切結合。同時,數字域名應用領域廣泛,適應多種終端,所有終端都可以用數字來標示,可以推進多網融合。
建設中國自主可控 產業互聯網的必要性
近年來,在Internet網環境中,不斷曝出網絡安全問題。其實,在我國國家戰略中,經過二十多年的努力,已成功研制出一套具有國家知識產權,完全自主可控,能夠全面融合并替代目前因特網IPv4/IPv6的中國自主可控產業互聯網體系,亦稱為“十進制網絡/未來網絡/FNV9”的網絡架構體系。
中國自主可控產業互聯網(十進制網絡/未來網絡/FNV9)已具備資源、設備、設施、組網等完全自主可控的能力,包括自主可控的根服務器,自主分配的地址資源,自主產權和管理的域名資源,基于光纖的完全境內交換的路由系統,全面兼容現有Internet網,并且已制定由十進制網絡標準工作組專家主導的ISO/IEC未來網絡國際技術報告標準,可在國內全面實施運營。
中國自主可控產業互聯網使得我國的網絡信息交換在國內完成,核心設施不受外國控制,信息流通不會受到國外監控,核心資源服務不會因為國際政治原因而中斷,符合國家十四個部委提出的《網絡安全審查辦法》和《數據安全法》各項要求,能有效防范我國網絡信息和數據交換受制于敵對勢力監控、斷網、停服和禁運等制裁威脅?;凇笆M制網絡/未來網絡/FNV9”技術設計的通信及應用系統,能夠滿足國家網絡戰略安全和網絡服務供應鏈安全的核心要求。這套系統必將迅速地推廣,支撐國家網絡安全和經濟建設。
(Z01—Z04版稿件作者為王中生、張慶松、謝建平)
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