刘皋相、张庆松:互联网地址耗尽 中国须加速

　　提要：第一代互联网地址耗尽，在中国国内又重燃一场互联网依靠引进还是自主创新之争。本文比较分析发展的历史教训和其局限性，说明以十进制网络为代表的新一代未来互联网技术是更具有长远价值的技术线。中国应该化危机为转机，深谋远虑地布局中国互联网的长远发展战略。通过对和历史演变和技术特点的分析，本文也强调不应该被忽视，并提出了一个既能克服短期地址短缺问题，又能确保长远战略利益的行动方案。

　　一概述

　　第一代互联网地址耗尽。中国如何应对这一互联网地址短缺“危机”？是采取渐进保守线，重点放在部署国外引进的下一代互联网？还是抓住机遇，积极进取，自主研发新一代互联网，包括扶持和应用和十进制新一代互联网技术，从而掀起一场互联网风暴？这个问题已经在互联网研究领域引起了热烈讨论，在年必将成为中国互联网和信息产业领域一个热点话题。

　　这个话题意义重大，这不是因为地址短缺这一似乎迫在眉睫的问题，而是因为年中国将开始实施“十二五”规划，而电子信息产业又是中国圈定的七个重大战略新兴产业的一个，更由于世界范围内对全新框架新一代未来网络研发已经进入体系设计关键时刻。这一时刻如果因判断失误和决策错误，将导致中国互联网发展重大方向性错误，贻误战机，其后果是不堪设想的。

　　在此关键时刻，中国应该避免犯短视和盲动的错误。短视就是只看短期利益，没有长远规划；盲动就是被所谓的“地址短缺”所忽悠，轻率地做出加快部署的决策。中国应该冷静沉着，深谋远虑。深谋就是要深入评估目前的局面，全面了解中国的需求，和细致地评估考虑各种方案；远虑就是要考虑各种方案所带来的长远影响、和未来规划。在经过深思熟虑后，再制订出既能应对目前“地址短缺危机”，又能实现中国长远战略利益的行动方案。

　　短视和盲动，正是研发者（）当年决策时所的两个错误，导致虽然可以按预期的时间来弥补地址短缺的需要，但由于其本身的技术局限性，难以满足世纪技术和社会快速发展的需要。所以，无论从历史经验看、从技术分析看、还是从未来需求看，中国都应该认真考虑走一条自主创新、积极变革、能够给国家带来长远利益的互联网发展技术线。

　　本文将首先回顾的发展历史，说明短视和盲动是如何影响其性能的；然后通过对的渊源和技术分析，说明其具有的潜力和可行性，最后提出一个结合短期、中期和长期考虑的行动计划，为化解困扰中国多年的互联网技术线之争提供一个参考方案。

　　二地址短缺再激发互联网技术线之争

　　年月，负责互联网地址分配的机构宣布全球第一代互联网的地址已经全部用完。这个消息创造了一个机会，使中国的一些网络专家们得以再次发起一场推动下一代互联网在中国加速部署的公关宣传造势活动。但与往常宣传一枝独秀的情况不同，有专家认为应对地址短缺，不能将宝全押在上，而应该考虑更大胆的行动和更好的方案。

　　比如，国际智能电网联盟理事、中国国际经济交流中能能源研究组组长、中国科学院科学时首席专家武建东先生近日发表的一篇长篇文章，题目可以说是惊世骇俗：“2011年我们如何革互联网的命”。文章指出：“IPv6地址升级设计的捷径就是扩大了互联网规模而没有深入触及互联网的核心变革。”提出“无论何种线取向，年世界注定需要采取积极线革传统互联网的命，这个既需要思想变革的推动，也需要技术上的大发明的创新。然而，更重要的是思想创造。”武建东还发表了多篇论述发展超级互联网的文章，提出了域名管理体制，建立中国根服务器，从购买技术体系转型到本土化开发等目标。

　　而在一月底的一次会议上，国家《电子商务发展“十一五”规划》评估专家、中国电子商务协会移动商务专家咨询委副主任、中国信息经济学会电子商务专业委员会副主任、信息产业协会专家委员会副主任王汝林则针对业界主流所谓应当加紧向全面转换的观点提出不同意见，清楚地提出，“IPv6未必是资源枯竭的必然解决方案，上海科研人员发明的，在包括互联网和物联网方面的应用都已有，可以进行试点使用。”[iii]

　　著名密码学专家南相浩教授在最近的一次中指出是真实的。他说，“从目前的情况来看，也的确解决了，做出了功能样机，证明了未来网络的可行性。”南教授还同十进制工作组一起合作，发表了一篇基于标识认证和可信由的新一代网络安全机制的技术报告，提交给了未来互联网项目，得到好评。

　　这些例子说明，地址短缺问题，再度激发了和十进制网络之争。在中国互联网体系研究中，和分别代表了渐进和积极变革这两种技术线。这两条线之争将决定中国互联网未来发展的方向。这个矛盾已经延续了好多年了，现在再度浮出水面，一方面说明，尽管得到了多年的支持，但并没有获得技术人员的拥戴，质疑和反对的声音越来越强。

　　另一方面，尽管多年来一直处于被围剿的境地，受到“愚人节玩笑”的和困扰，却显示出了极强的生命力，还有许多人为其。年，教育部、大学等单位的多位老前辈、资深教授，以为实例呼吁重视新一代互联网研发。其技术实力实在是不容低估。

　　从更广阔的角度看，年业界出现“使用IPV9”的呼声不仅仅是受到“地址短缺”的刺激，而是一种必然的现象。这是因为，年中国将开始实施“十二五”规划，而信息产业被确认为需要重点扶持的战略性新兴产业。年将决定中国未来五年互联网技术的主要发展。与此同时，国际上以全新框架设计为旨的新一代未来网络（包括未来互联网）研究正在相继进入体系结构设计的第二阶段。未来五年内新一代（第三代）互联网体系结构框架方案必然会出现。而中国如果按照“业界主流观点”，将十二五重点放在下一代互联网的部署应用上，那就意味着走的是与国际主流相的技术线，将导致新一代互联网核心技术研发严重落后，甚至出现十年后中国需要再度引进新一代互联网技术的困窘局面。掌握国际研发热点的新一代互联网技术标准的主导权、主动权和自主权，才是更迫在眉睫，更具有战略意义的问题。

　　围绕地址短缺所引起的思考应该着重四个问题，第一，为什么不能依赖解决中国的互联网地址短缺问题？第二，除了之外，中国还有什么技术可以考虑？特别是，中国的为什么比更值得重视；第三，是否有能力解决短期的地址短缺问题和有潜力来承担支持中国互联网长远发展的重任？第四，中国如何解决目前地址短缺和长远国家战略利益之间的矛盾？

　　要解决这些问题，我们首先要进行历史回顾。通过回溯和的发展历史，特别是这两条技术线的纷争史，我们就可以清楚地看出这两种技术的优劣之处。

　　三短视和盲动：的历史局限性

　　年在中国所发生的和之争，实际上是二十年前这两条技术线之争的延续，只是论争地点从美国移到了中国。而这个争论之所以延续二十年，主因是研发者犯了短视和盲动的错误，轻率地做出了的决定。结果，二十年后，不但的价值受到质疑，更形成－主客易位的趋势。

　　早在八十年代，美国互联网开发者就已经明白，由于第一代地址长度（位）的，使得其能够分配使用的地址资源空间只有多亿。地址耗尽就成了互联网发展的一个重大隐患。在年前后，美国互联网研发机构和等经过计算，得出了地址纪初将完全耗尽的结论。从年开始，和就开始实际推动第二代互联网地址协议的寻找工作。

　　在经过约两年多的研究和几种方案的评估后，于年底确认了为下一代互联网（）的胜选方案。年后就开始了约十年的协议制订工作，到年左右标准化阶段完成。目前，地址耗尽，也具备了商用条件。似乎的第二代互联网研制是及时的。

　　然而，近年来，商用部署缓慢，其局限性更受到了各方面的强烈。美国国家科学基金会报告毫不留情地：“IPV6是一个失败的尝试”，“IPV6所代表的对旧互联网进行修补的渐进线是一条走不通的死”，“只有通过全新设计的方法才能使互联网满足未来的需求”等。美国互联网的元老，网络的最早研发者之一的约翰・代教授近日在未来网络讨论网上多次指出，“IPV6是对时间和资源的浪费，使走了错误线，白白浪费了过去这二十年时间。”[vii]

　　年－年期间，美国国家科学基金会（负责美国基础科学研究的联邦机构）就投入重金，开始了旨在摆脱一切旧互联网规则，用全新框架设计的方法，打造一个全新的新一代未来互联网的科研计划，包括、等。随后，国际标准组织和欧盟都纷纷开展全新框架新一代互联网研究工作。

　　为什么花了十多年时间研发的刚成功就被美国国家科学基金会宣布为“失败”呢？这同在选择时的指导思想错误有关。在选择下一代互联网方案时定下了一些条条框框，比如不能触动旧互联网的基本框架，而且首要目标是尽量缩短研发时间来解决地址短缺问题，对于属于长期效益好但风险较大的方案不予考虑等。这种保守和短视的方针导致胜选后方案虽然能及时地解决地址短缺问题，但在满足世纪电子技术迅猛发展和社会长远需求的角度看，却性能不彰，潜力有限，成了食之无味、弃之可惜的鸡肋。

　　犯的另一个错误是轻率。评估下一代互联网方案的时间只用了两年多一点时间就做出了决定，对方案决定时也没有充分考虑到未来的社会需求，更大的问题是，在年后就专注于的研发，而对一些更具有发展潜力的技术方案如则不再予以任何的关注。这种把所有鸡蛋放在一个篮子里的做法从战略角度看是不慎重的。

　　就是当年参与下一代互联网竞争的方案之一，而且是被认为最具有潜力的方案。可是，在保守占主导地位情况下，没有获得青睐。但是，风水轮流转。当初放弃的方案，却给了中国一个创新的机会。进入世纪后，当全新框架的新一代互联网成为国际研发主流和热点后，当初被认为风险太大的却成为最具竞争力的一个可选方案。由中国专家提出的基于的一系列新一代互联网技术主张在国际标准组织受到重视，就是因为在前瞻性和长远效益方面具有独特的竞争力。

　　古人云，人无远虑，必有近忧。当年不考虑长远需求，只顾解决短期的地址短缺问题，结果却纪的全新框架未来互联网的研发热潮中面临边缘化的。刚完成下一代互联网协议（）的研发，就面临着将互联网推倒重来的强大呼声。这一历史教训值得当前中国深思。

　　四技术缺陷和战略失误

　　下一代互联网研发历史说明，过于关注于地址资源不足而导致二十年前的仓促决策，以至于缺少长远适应能力。今天，当中国也面对第一代互联网地址耗尽的局面时，是否会同样因为过于关注这一问题，而忽略对互联网发展战略的更全面、更深入、更长远、更重要问题的考虑，导致后患无穷呢？这种担心不是没有道理的。

　　目前看来，中国主流都是利用互联网地址耗尽这一事件，为推广部署宣传造势。我们并不反对中国引进、研究并适当应用，我们担心的是，一枝独秀，成为一种网络霸权和垄断，垄断信息技术研发资源和网络资源，遏制其他旨在自主创新全新框架的中国新一代互联网体系的任何努力，从而铲除任何对的具有的技术思和网络空间。在这种情况下，为自主创新的互联网体系创造空间，就必须要对进行深入的分析检讨。

　　不可否认，鼓吹者能够为在中国扩大应用举出一些可信的理由，比如首要理由就是地址耗尽，还有是研发的“正统标准”，是“成熟的技术”，地址已经足够多，其他的技术“还不成熟”，以及性口号“技术无国界”等等。然而，我们并不打算否定这些理由的真实性，但是我们怀疑的是：这些理由是否完整和全面？是否对的利弊进行了全面而深入的分析？是否将所有需要考虑的问题都想到了？是否都向人们介绍了？是否对国家做大规模部署一个网络体系战略决策时需要考虑的目标、需求、意义、评估标准、风险、和其他方案的比较评估等都论述清楚了？

　　我们认为，如果进行全面的利弊分析，把所有问题都考虑清楚的话，一个结论将非常清楚，那就是大规模部署是一个耗费巨大、所得甚少、方向偏差，后患无穷的错误决策。的问题有很多方面，本文仅仅涵盖地址资源这一个方面，探讨其产生、主权、管理、分配、效益和安全等问题，就足可以清楚地看出的局限和危害。

　　下面，我们对地址相关的问题一一列举出来，与专家们商榷：

　　第一自主创新的问题。不是中国自主创新的互联网体系。地址格式是国外标准化团体制订的，中国只是引进而已。有专家可能会抗辩说，“技术无国界”。我们的回答是，如果该项技术确实好，中国没有而且也做不出来，那引进是必要的。但是如果该技术是有缺陷或局限性的，中国也已经有或者正在开发可替代，甚至更好的技术，那是否还需要引进，以及多大程度上部署，这就是需要仔细研究的了。

　　第二核心技术的问题。无法实现总提出的新一代互联网要“改变核心技术受制于人的局面”这一战略目标。有专家可能会说，中国已经掌握了由器和源地址认证等核心技术。我们认为，在现在科技水平下，由器设计制造已经不属于高难核心技术，源地址认证也只是局部性改良。真正互联网的核心技术是全新结构的命名和寻址方案、通讯规则、新一代互联网体系结构和网络通信协议等内容。其中地址格式是最为重要的技术。地址格式由外国设计，因此不属于中国自主研发的核心技术。

　　第三地址耗尽的问题。可以解决地址耗尽的问题，但这个问题有多么紧迫是值得怀疑的。对地址庞大的需求将会出现在未来的物联网和传感器网络等下，这种需求还要过一段时间才会出现。而且其他技术也可以投入更好更多的地址。

　　第四满足论的问题。有专家，已经解决地址问题，其他技术（如）不需要了。这一观点完全忽略了地址本身存在不足，不能满足中国需求，还有由于其结构性缺陷而引起的安全、效益、移动性等许多方面的问题。

　　第五公平权的问题。和在地址分配上对中国是不公的。即使者们也承认，在地址分配上，并没有照顾到中国的需求。中国有占世界的人口，却只分到的的地址。

　　第六成熟度的问题。有专家鼓吹是成熟的。然而，成熟的并不等于就是完美无缺的。成熟表示可以用，但不代表就没有缺陷。成熟的西红柿一般都色红圆润，但也有长得歪瓜裂枣的。而且任何一个新技术都有从无到有，从小到大，从简单到复杂，从有到好，从好到完善的过程。而先天不足的技术要达到完美的境界常难的。

　　第七长度不够的问题。为了减少研发难度，原来只打算采用位地址格式，只是在格式制订最后关头临时决定改为位。但即使这也不符合特定情况下的需求。比如一种新一代互联网考虑的基于地理信息的寻址方案就需要超过位的地址，是不能满足的。

　　第八定长的问题。采用位定长地址。而对于社会应用上客观存在的多样化长度地址需求的“不定长地址”方案，因为觉得其难度太大，担心研发时间过长而没有采纳。这导致无法满足未来互联网下多样化的地址需求。

　　第九由于缺少地址格式的自主创新，会给中国带来许多问题包括经济负担（如租用地址的费用、兼容问题）和缺少地址分配管理权、缺少地址私密性、根服务器受制于人等安全。

　　以上九条，只是对地址问题的部分考虑。就凭这些，就可以清楚地看出是存在许多先天不足的。这无论是从纯技术角度，还是从国家战略角度看都是如此。本身存在缺陷，这一点是知道的。如果同时研发和其他技术，也许今天全新框架新一代未来互联网的主持者仍然是。但是那样会导致团队精力分散，可能互相牵制，最后都一事无成。所以，当年用类似于传统的“长子继承权”方式，选定为下一代互联网基础方案，并了其他技术方案，这其实是一个战略失误。

　　以上这些情况，是历史局限性和结构性缺陷而造成的，而且无法通过局部改良就加以根除。唯有采取全新体系结构创新才能全面地、系统地、根本性地解决问题。是目前中国唯一的可能选择。

　　五的地址资源优势

　　中国工业与信息化部十进制网络标准工作组研发的具有典型的新一代第三代未来互联网体系特征全新框架体系结构，全新地址格式，全新配套协议等的技术，与相比，究竟哪一个更可信赖、更具价值、更值得重视，下面我们就对提及的九个微软用户方面，一条一条地对比分析。

　　第一自主创新的问题：是中国自主创新的互联网体系。虽然其技术源头在美国，但是美国并没有研发成功而放弃了。中国自主研发成功，并且建立了核心技术的知识产权。尽管技术本身是无国界的，但是技术的产生、应用和社会影响是有国界的。任何一个国际标准都需要考虑当地的需求。中国是更具潜力的技术，也更符合中国的需求。

　　第二核心技术的问题：实现了总提出的新一代互联网要“改变核心技术受制于人的局面”这一重要目标。不但开发了新一代互联网的底层协议地址格式，还在其基础上发展出了配套的体系结构、通信协议、核心设备、应用方向等全套系统。

　　第三地址耗尽的问题。也可以解决地址耗尽的问题。已经可以发放新一代互联网地址。而且的地址格式更适合未来网络下对地址的特殊需求，如的地址格式更能够适应物联网的需求。

　　第四满足论的问题：并不试图或者旧网络体系的空间，而是主张可以新旧体系并存，互为补充。也设计了建网和新旧互通的相应机制。地址数量的问题：的地址更长，资源量更大。更关键的是，掌握了自主知识产权，可以享受新地址带来的全部效益。掌握了资源主权和管理控制权。创造了中国自主的网络空间，享有网络主权，处于主人公地位，地位都可以得到保障。

　　第五公平权的问题。使中国第一次自主地掌握网络地址分配权，不用再受地址分配不公的气。

　　第六成熟度的问题。已经经过十多年的技术开发，所设置的地址格式经过长期的论证和验证，也已经完成了概念、理论、设计、设备生产、验证测试、示范应用等发展阶段。这种成熟度远远超过当年决定采纳时所依赖的非常的技术研究。

　　第七地址长度。的位地址长度导致其无法满足未来需求。的位基础地址长度开创了更大的地址空间，也更能适应未来需求。

　　第八定长问题。的寻址协议中包含了“定长不定位，定位不定长”技术，这就使得克服了地址定长的局限，使得可以更能适应多样化地址需求。这种技术难度很大，不敢采纳，而却因为研究时间充裕而终于形成突破。

　　第九综合效益问题：由于地址格式上的自主创新，将会带来许多方面的效益，包括减少经济负担（如减少对外地址费用，兼容性强等），和由于掌握地址分配管理权，而具有保障地址私密性、根服务器自主控制等安全效益。

　　由上可见，在地址资源上能够做到了，也能做到。而不能做到，国家又迫切需要的，却也能做到。所具有的强大潜力是无法想象的。这就是作为全新框架新一代未来互联网核心技术当仁不让的领头羊的基础。

　　六结论与

　　综上所述，针对第一代互联网地址耗尽问题，中国业界目前出现了两个呼声和两种应对方案。一个呼声是要大干快上引进的下一代互联网，另一个则主张发动互联网体系并大胆使用中国自主研发的第三代互联网。从技术渊源看，和都曾经在二十年前竞争过下一代互联网的地位，但主要因为技术和因素了。虽然获得了下一代互联网地位，但因历史和结构局限性，使其无法应对世纪的需求。而虽然失去了下一代互联网资格，但却因为其技术特长有望一搏全新框架的新一代（第三代）未来互联网的核心技术地位。

　　如果使用简单思维，则“地址短缺”的紧迫感会促使决策者把目光全部集中在上。但一个具有大局观和战略意识的决策者，则会深思熟虑、从长计议。中国目前正面临一个百年难得一见的战略机遇。如果抓住机会，正确决策，则不但地址短缺燃眉之急可以应付，还可以为中国以后的长治久安、可持续发展打下一个良好的基础。

　　这种战略机遇是由于多种因缘组成。一方面，虽然地址短缺的压力催生了，但也成了其性能的套索；这就使得国际上主流趋势放弃代表的渐进改良线，而竞相投入全新框架设计的新一代互联网；国际上的竞争也就为中国推动互联网体系自主创新提供了良好的机遇。这就如同当年通信协议国际标准中美欧之间鹬蚌相争，给了中国的渔翁得利的机会，顺利成为三足鼎立的国际标准的一足。更巧合的是，新一代未来互联网的主要与中国的技术思密切吻合，使得成为新一代互联网框架方案中最有吸引力的概念。而且，中国在这个领域慧眼独具，启动时间和研发进度遥遥领先其他国家和地区。

　　如果从国家长远发展战略利益来考虑，应该是唯一可选的方案，这是因为只有全新框架的新一代未来互联网才能满足中国的利益需求，而不具备新一代网络的基本条件，只有才具备竞争资格。

　　但是，我们不能光考虑长远，不考虑现实。地址短缺的问题也需要予以解决。下面提出一个综合解决方案。

　　：

　　在考虑应对互联网地址短缺时，切忌偏听、短视和轻举妄动，而应该广泛听取意见，深思熟虑，从长计议。

　　路由器地址进不去在制订方案时，既要考虑短期需求，更要重视国家战略需求和长远的效益。

　　处理互联网技术和社会需求的矛盾时，切忌使用简单思维，应该采取系统方案，使所有的矛盾都能够得到很好的解决。既要成功，又不留后患。

　　在处理引进和自主研发的矛盾时，可以参照中国第三代战斗机研发成功经验，采取引进和自主研发并举的方针。一方面通过引进，消化吸收外来技术，培养人才；另一方面要自主研发的努力，并使两条线互相竞争，以激发创新能力。

　　在制订互联网发展目标时，不能只考虑短期需求，也不能“摸石头过河”，而应该制订长远发展规划。可以采取军事装备研发中装备一代、设计一代、预研一代的前瞻性战略。

　　在处理和的矛盾时，杜绝那种有你的排他性思维和恶性竞争手段，而是采取共存共荣、并行发展、良性竞争、创新的方针。提供公平竞争的机会让两种技术思充分地进行公开讨论，接受各方面的评估，使得最能够符合国家需要、最具有技术优势、最具备强大发展潜力的技术有充分的机会和舞台展示自己的实力。

　　根据和的不同情况制定不同的政策。既然是“成熟”的技术，其支持者“草根性”和“民间资本”主导性，而且对于国家战略目标助益不大，其市场应用与推广应该完全是市场行为。只需政策性许可，不需要再用任何公共资金和政策予以扶持。

　　由于是一种新兴技术，符合国际主流发展趋势，具有、技术、工程等方面的国际领先地位，具有长远发展潜力，属于自主创新，使中国掌握核心技术，对国家有重要战略意义，因此极需要政策扶持，和资金支持。国家应该将其列入十二五重点研究课题，设立重大科技专项，如美国和欧盟一样，投入重金进行研发，争取早日界上建成全新框架的新一代未来互联网，使得中国在新一轮信息化建设获取领先优势，使国家长治久安得到更好的信息网络保障。

　　（本文作者之一张庆松为工信部宽带无线标准（）工作组战略顾问、工信部十进制网络标准工作组战略顾问。）

　　年月日东方早报。

　　武建东发展中国“超级互联网”的战略思考《东方早报》

　　资源将枯竭专家呼吁试点，商业新闻网，

　　中国“新旧互联网之辩”进入新阶段评时报“专家激辩前途”一文；

　　在这方面，简水生院士的一篇文章具有代表性,“对我国下一代网络技术的若干战略思考,”中国科学院院刊年第四期；在我们与许多大学网络研究机构座谈时，也了解到技术人员对价值的质疑，并且表示对新网络体系的希望。比如，南京理工大学计算机学院举办下新一代互联网络技术报告与研讨会的报道中记载，“张功萱教授介绍了我校在网络安全、由加解密算法、性能保持等方面的研究情况。双方愿意就及未来网络等方面开展合作研究，针对其涉及的理论与技术问题开展深入的学术研究。”http://cs.njust.edu.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=281

　　美国国家科学基金会赞助课题报告，等，，（全新框架设计下一代安全互联网），年，。

　　张庆松探索未来网络基础协议，提前出局

　　中国专家出任新一代网络核心协议项目编辑，，；张庆松，张逐鹿互联网：在国际新一代互联网竞争格局中地位和影响，；国际电联关注中国主导的未来互联网命名和寻址研究，

　　，。