为实现习主席的网络强军的指示要求。本着资源共享、优势互补、互惠互利的原则，通过军民网络融合和军队网络信息化建设，夯实信息安全根基,军民融合共同建设基于十进制网络的IPV9 N至Z 13个根域名服务器系统及CHN为顶级域名的MIF国防部网站以及相关应用，像美军一样控制、维护和管理网络空间(包括公众网络的管理),维护网络主权,从而达到战时可将民用接入网征用于军网的战备需求,使军队在战时拥有IPV9的网络控制权和网络战略纵深。

为落实习近平总书记强调的“主权在我、不受制于人，要理直气壮维护我国网络空间主权，明确宣示我们的主张的原则；不能回避要紧紧牵住核心技术自主创新这个“牛鼻子”，抓紧突破网络发展的前沿技术和具有国际竞争力的关键核心技术，加快推进国产自主可控替代计划，构建安全可控的信息技术体系”的指示和要求，十进制网络标准工作组、工信部电子标签工作组数据格式组、十进制网络标准工作组组长单位上海通用化工技术研究所、设备研发单位上海十进制网络信息科技有限公司同北京神洲天才科技发展有限公司合作，在北京建设新一代军民融合安全可控信息的基于IPV9/未来网络的N至Z根域名服务器网络技术平台，中国网络主权基础设施IPV9/IPV4/未来网络母根服务器、主根服务器、N至Z根域名服务器及网络国名CHN示范工程。

1. 项目背景

1995年因特网正处于上升阶段，但仔细研究发现，因特网域名的根服务器由美国控制着，使用的IPV4地址我国也是向美国租借而来的,现有的公众网是美国接入网络的一部份。这种状况迫使我国研究新的地址及域名体系和新的路由寻址理论以解决知识产权及网络资源和工程实现技术,从而使中国的网络主权得到法理支撑,为此原信息产业部先后批准成立了十进制网络标准工作组(又称IPV9工作组)、新—代安全可控网络专家工作组、电子标签工作組数据格式组等。并依据国务院2008年机构改革的通知,己整合划入工业和信息化部。

作为未来网络概念之一的IPV9协议,lETF于1994年提出了IPV9的一些基本梦想,并展望了21世纪网络的设想，如: 地址长度由目前32位扩展1024位长的地址、直接路由的假设，将原来路由器类的地址寻址方法乃至改为42层路由的寻址方法 ,但由于没有基础理论的研究成果、地址穷尽分层的技术问题及因研发成本高昂及知识产权等因素公开宣告失败。并在1997年解散了IPV9工作组。

尽管IPV9在IT行业网络界引发了众多的非议、争议，但其理论和实践中已体现出了新颖性及原创性，十进制网络己经经历了设想、理论、模型、样机、小规模试用、示范工程实施的阶段，从2001年9月信息产业部行文决定成立“十进制网络标准工作组”,联合社会各方面的力量，有效地组织国内外企业和研究机构及大专院校，制定具有自主知识产权的IPV9协议的数字域名等技术标准开始，到2016年6月工业和信息化部公告批准IPV9体系的4个标准，经过各方面同心同德和军民融合所做的不懈努力，中国国产自主可控的完全自主知识产权的IPV9系统母根服务器、主根服务器、以英文N-Z字母命名的 13个根域名服务器均已研制完成。中国已成为当今世界第二个拥有独立自主分配IP地址空间、“.CHN”国家顶级域名、“86”全数字域名、IP地址网络资源的国家，可以兼容、制衡美国因特网，实现自主运营。

2. IPv9技术体系介绍

2.1. 综述

通过使用IPv9路由器、客户端、协议转换路由器等设备构建纯IPv9网络、IPv9/IPv4混合网络实现自主知识产权安全可控的新一代互联网系统。包括国产自主可控的IPV9/未来网络根域名体系，推进技术融合、业务融合、数据融合，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。以数据集中和共享为途径，建设全国一体化的国家大数据中心和关口局，加快推进国产自主可控替代计划，构建安全可控的信息技术体系。脱离美国域名体系的控制，实现自主域名系统。从而达到加快提升我国对网络空间的国际话语权和规则制定权，朝着建设网络强国目标不懈努力。

现有TCP/IP协议中,常规数据包交换不能支持真正的实时应用和电路交换及在四层协议中支持用电路传输声音或图象等应用。随着语音、图像、数据三网融合的需求、人机界面的不亲和及对多余环节的环保要求，特别是原来安全机制的不合理,因此建立新的网络理论基础成了当务之急。于是2001年中国成立了十进制网络标准工作组(又称IPV9工作组)，研究实施基于安全的先验证后通讯规则、地址加密、短至16位长达2048位地址空间、资源预留、虚实电路、字符直接寻址及三层四层混合网络架构等的通信网络传输模式,由中国率先提出并己形成了示范工程。

现有TCP/IP协议是无连接、不可靠的数据包协议,最长包为1514个字节。中国主导研发的IPV9的TCP/IP/M协议,除继承现有TCP/IP协议无连接、不可靠的数据包协议外，还研发绝对码流及长流码类，长包可达数十兆以上，可在不影响现有四层网络传输的前提下用三层直接传输电话和有线电视数据，建立链路后直到传完才撤除的全新传输理论的四层三层传输协议。以上全新理论和实施工程已超越1994年美国RETF1607有关21世记网络提出的设想，地址长达2048位,以上以IPV9为基础的理论与实验及设想己写入由中国主导的ⅠSO未来网络《命名和寻址》、《安全》标准之母技术报告。

并在继续研发以中国为主导的ISO未来网络《命名和寻址》《安全》研发与制造。如:

1、基于三层/四层网络架构的全新内核的pC桌面与手机网络操作系统内核;

2、基于三层/四层网络架构网络操作系统的全新内核的制令集;

3、基于三层/四层网络网络操作系统架构的全新内核的芯片;

4、基于三层/四层网络网络操作系统架构的全新内核的ipv9区块域;

5、基于网络操作系统的光交换和路由器全新运营网络;

6、基于先验证后通讯的报头加密系统及基于ipv9的手机及工业控制等研发。

2.2. IPv9协议

基于ISO未来网络66N13376、66N13488、6N13947和TCP/IP协议的第九版互联网协议簇（RFC1606、RFC1607）

2.3. IPv9系统的技术特征

2.3.1. 知识产权和网络空间资源

2.3.1.1. 具有独立自主的知识产权体系，基于十进制网络制订了IPV9体系的5个标准，并掌握基于IPv4和IPV9系统母根服务器、主根服务器、（辅）以英文N-Z字母命名的 13个根域名服务器及239个国家和地区的三字符CHN国家顶级域名，并申请了专利和版权，而且以IPV9为基础的理论与实验及设想己写入由中国主导的ⅠSO未来网络《命名和寻址》、《安全》标准之母技术报告。

2.3.1.2. 十进制网络技术可独立于原IPv4和 IPv6的网络组网，十进制网络的IPV9地址文本表示法采用0-9的阿拉伯数字表示和“[”作分隔符，可以兼容IPV4和IPV6；而IPV6采用十六进制算法，其文本表示法采用0~9 A B C D E F十六进制表示和“: ” 和“[”作分隔符，不兼容IPV4协议

2.3.1.3. IPv9地址现为2²⁵⁶最长2¹⁰²⁴可循环使用，符合ISO未来网络66N13376、66N13488、6N13947和RFC1606 RFC1607设想，可以给世界上750年的人类需求分配一个永久地址，而且750年以后可以自动按顺序增加，因此地址资源十分丰富。而IPV6现为2¹²⁸不可循环使用。

2.3.1.4. 采用了定长不定位的方法，可以减少网络开销，就像电话一样可以不定长使用。

2.3.1.5. 根据需求可以实现端到端传输，不必像IPv4、 IPv6一样受制于美国，低成本、高效率、经济性特别好。

5.3.1.6. IPV9地址采用二边压缩及压缩段中括号數字指示的技术,比IPV6使用简单方便。

2.3.2. 安全可控

2.3.2.1. 采用地址加密的特定的加密机制。加密算法控制权掌握在我国手中，因此网络特别安全。

2.3.2.2. 有紧急类别，可以解决在战争和国家紧急情况下的线路畅通。

2.3.2.3. 由于实现点对点传输，用户的隐私权加强。

2.3.2.4. 由于独立于原IPv4和 IPv6的Internet组网，可以对网络安全和信息安全进行有效控制和管理，并可根据实际需求，对国外信息以下载方式选择有价值的信息为我所用，从而避免国外不良信息的侵入即网络遭到国外的意外攻击。

2.3.2.5. 采用先验证后通讯的手段，可对安全措施尚不完备或不具备条件的业务（如对未经授权的电子公告业务）暂不开放，以保证信息服务健康有序的发展。

2.3.3. 统一编码

2.3.3.1. 域名与IP地址合一，与人和物的身份识别码同一，可以使电话、手机、域名及IP地址、IPTV、IP电话等合为一个号码。

2.3.3.2. 域名与IP地址合一，节约了网络域名与IP地址之间的翻译，网络通讯快速，直接，提高了现有网络交换设备的通讯能力。尤其适合手机及传感器上网。

2.3.3.3. 目前，全世界的电子标签与条码都是各自使用、分开管理，不能统一。中国IPV9创新开发了更优越、更有生命力的RFID电子标签、条码统一数据格式及应用标准体系，可以使电子标签及条码统一成为一个编码，使一个商品编码具有三种标识方式：一维条码、二维条码和电子标签，三者表示的是同一个全球唯一码，同时还是IPV9的域名及IP地址。此项功能将能够使条码与电子标签具有同样的上网功能，将大大降低全球生产制造业和物流行业的管理成本。

2.4. IPv9体系组成描述

2.4.1. 硬件

2.4.1.1. 核心路由器

核心路由器又称“骨干路由器”，是位于网络中心的路由器。位于网络边缘的路由器叫接入路由器。核心路由器和边缘路由器是相对概念。它们都属于路由器，但是有不同的大小和容量。某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。

用于IPv9核心网络环境，实现大容量数据交换。

2.4.1.2. 边缘路由器

边缘路由器，又称“接入路由器”，是位于网络外围（边缘）的路由器。位于网络中心的路由器叫核心路由器。边缘路由器和核心路由器是相对概念，它们都属于路由器，但是有不同的大小和容量，某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。

2.4.1.3. IPv9-IPv4协议转换路由器

用于IPv9和IPv4协议相互转换。通过4to9网络接口设备把IPv4协议数据使用预设的映射规则转换成IPv9协议数据。通过9to4网络接口设备把IPv9协议数据使用预设的映射规则转换成IPv4协议数据。

2.4.1.4. 嵌入式路由器

低成本用户侧接入路由器。可以方便部署在可以接入IPV9网络和因特网的埸合。

2.4.1.5. 客户端

l 目前支持Centos5.5 32bit、Centos 7 64bit客户端，后续支持主流版本 Linux发布版本。

l 目前支持VMware的IPv9虚拟机，方便客户使用现有硬件设备快速部署

l Windows7、9、10基于windows IPv9协议栈客户端（目前只实现了网页浏览的简单功能）

2.4.1.6. 北斗/GPS授时服务器

支持北斗、GPS卫星信号，提供IPv4、IPv9协议NTP Server。用户设备可以通过IPv4或IPv9协议授时。

2.4.2. 软件系统

2.4.2.1. IPv9网管系统

IPV9网络管理系统是一套基于web界面的提供网络监视以及其它功能的综合性网络管理系统，它能监视各种网络参数以及服务器参数，保证服务器系统的安全运营；同时支持IPV4和IPV9两套协议，并提供了灵活的通知机制以让系统管理员快速定位并解决存在的各种问题。

2.4.2.2. IPv9自动分配接入系统

本系统以OpenVpn架设虚拟专网，IP TUNNEL作9over4数据传输，TR069作为控制协议推送数据到终端，最终实现IPv4子网到子网／IPv9传输。
IPv4子网到子网／IPv9传输可以实现在不同个人路由／同一企业路由，也可以是企业／个人路由到骨干路由之间的传输。

采用OpenVpn穿透子网形成专有虚拟网络，并在虚拟网络的基础上实现IP TUNNEL完成9over4的数据传输，并可在路由器实现4to9/9to4。

在虚拟专网里，采用TR069协议推送自动分配的个人地址／手动分配的企业地址，同时自动推送个人或企业的4to9路由到设备路由器。

5.4.2.3.IPv9 windows协议栈

在windows操作系统原有的ipv4和ipv6协议基础上，增加了ipv9协议，

2.4.3. DNS系统

2.4.3.1. 概述

根域名服务器（Root Name Server）是互联网域名解析系统（DNS）中最高级别的域名服务器，负责提供解析顶级域名（Top Level Domain TLD）的授权域名服务器地址。目前互联网的根域名服务器以及通用顶级域名(gTLD)、国家/地区顶级域名(ccTLD)均由美国政府授权的ICANN(互联网域名与号码分配机构Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)负责管理和控制。域名系统是互联网的基础服务，而根服务器更是整个域名系统的基础。在现有的互联网中，根服务器完全由美国控制，这对于其他国家来说存在极大的风险。

在2016年6月1日工业和信息化部发布了:SJ/T11605-2016《基于射频技术的用于产品和服务域名规范》标准。

2.6根域名服务器 root domain name server

主要用来管理因特网和十进制网络的主目录。

注:因特网的主目录，全世界只有15台。1台为母根服务器，1台为主根服务器，放置在美国。其余13个均为根域名服务器，其中10台放置在美国，欧洲2台，位于英国和瑞典，亚洲1台，位于日本。所有因特网根域名服务器均由美国政府授权的因特网域名与号码分配机构ICANN统一管理，负责全球因特网域名根服务器、域名体系和IP地址等的管理。十进制网络的主目录，对应因特网的主目录有15台，1台为母根服务器、1台为主根服务器，放置在中国，其余均为根域名服务器，由十进制网络工作组负责十进制网络根域名服务器、域名体系和IP地址等的管理。

因特网根服务器全球共13台，均受美国控制,10台在美国，剩下3台在哪http://m.pstatp.com/i6354550095022653953/?tt_from=weixin&utm_campaign=client_share&from=groupmessage&app=news_article&utm_source=weixin&isappinstalled=0&iid=4905305285&utm_medium=toutiao_android&wxshare_count=1

基于IPv9N至Z的 13个根域名解析系统，能够适应IPv4网络、IPv6网络、IPv9网络，利用十进制网络技术组织、建设、安全、可控的、面向全球用户、并以中文、英文、数字等各国语种服务的、并能提供个性化宽带多媒体通信服务的通信网上提供英文、数字、中文域名解析功能。IPv9的解析系统既可以保证网上用户使用的域名经过域名服务器的解析，得到相应的访问对象的IP地址，又能将非数字域名的请求发给相应的英文域名服务器或中文域名服务器，以及各种语言的域名服务器，与现行的各种域名服务兼容。

IPv9域名解析系统在提供数字域名解析功能的同时,也可以兼容提供中英文域名解析服务。现有的互联网域名解析系统根域名服务器以及大部分顶级域名服务器都是由ICANN为主的国外机构控制，互联网用户在使用IPv9域名解析系统解析普通域名时，由于解析系统需要向上层服务器进行解析查询，会造成无法正常解析普通域名的情况，从而影响用户体验，对IPv9的更广泛使用造成了一定障碍。

3. IPv9网络系统适用场景

3.1. 综述

我们通过设计以下10个测试场景，较完整的体现IPv9网络系统的特色和优点。涵盖了IPv9网络体系的部分功能，测试案例选取几个典型场景进行测试。

3.2. 场景1---纯IPv9网络构架

3.2.1. 概述

此场景实现纯IPv9网络构架，最简单系统包括IPv9客户端/服务端A，IPv9客户端/服务端B，IPv9 10G路由器C，D

3.2.2. 网络拓扑

图1

场景1

3.2.3. 场景适用环境

在一个区域内构建纯IPv9网络，适用于建立独立的IPv9孤岛网络体系。

3.3. 场景2---IPv4网络通过纯IPv9网络连接

3.3.1. 概述

此场景实现IPv4网络应用通过纯IPv9网络通讯，最简单系统包括IPv4客户端/服务端A，IPv4客户端/服务端B，IPv9 10G路由器C，D

3.3.2. 网络拓扑

图2

场景2

3.3.3. 场景适用环境

几个不同区域的IPv4网络通过IPv9核心网络连接起来，实现不同IPv4网络之间的穿透访问。一个主要的特点是除了现有的IPv4网络外，其他区域都使用了IPv9协议传输，这就要求不同IPv4网络之间需要专网连接（比如光纤，DDN专线等）。

3.4. 场景3---IPv4网络通过9over4隧道连接

3.4.1. 概述

此场景实现IPv4网络应用通过9over4隧道通讯，最简单系统包括IPv4客户端/服务端A，IPv4客户端/服务端B，IPv9 10G路由器C，D。此场景3和场景2的最大区别是，路由器C，D之间使用IPv4公网地址基于9over4隧道通讯。此场景模拟了在目前条件下，IPv9网络使用现有IPv4公网实现不同地理区域的IPv9网络勾连，具备了构建全国网络的能力。

3.4.2. 网络拓扑

图3

场景3

3.4.3. 场景适用环境

几个不同区域的IPv4网络通过IPv9 over IPv4核心网络连接起来，实现不同IPv4网络之间的穿透访问。一个主要的特点是核心网络之间使用了现有IPv4网络，通过9over4隧道模式通讯。可以使用现有IPv4公网快速的搭建不同区域IPv4网络之间的连接，并实现穿透访问。

3.5. 场景4---IPv9网络通过9over4隧道连接

3.5.1. 概述

此场景实现IPv9网络应用通过9over4隧道通讯，最简单系统包括IPv9客户端/服务端A，IPv9客户端/服务端B，IPv9 10G路由器C，D。此场景4和场景1的最大区别是，路由器C，D之间使用IPv4公网地址基于9over4隧道通讯。此场景模拟了在目前条件下，IPv9网络使用现有IPv4公网实现不同地理区域的IPv9网络勾连，具备了构建全国网络的能力。