IPv4 与 IPv6:有何不同?
IP 地址使计算机和设备能够相互通讯,并在互联网上进行交流。如果没有它们,没有人会知道谁在说什么,或对谁说。但是,实际上有两种类型的 IP 地址,而
IPv4 和 IPv6 之间的差异非常大。继续阅读以了解 IPv4 与 IPv6 的不同之处,并学习如何保持计算机的安全性。
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撰写者:Andy Patrizio
发表于:2020 年 5 月 8 日
什么是 IPv4
IPv4 地址(网际网路协议版本 4)由四组数字组成,每组数字范围从 0 到 255,并由句点分隔。例如,Avast 的 IP 地址是
104.103.88.45。IPv4 是 TCP/IP 模型中 IP 地址的当前标准,而 IPv6 则是正在逐步取代它的较新 IP 版本。
IPv4:简要历史
IPv4 开发于 1980 年代初期。那时,要访问互联网上的网站,必须知道其数字 。后来,域名服务(DNS)的出现将数字转换为当前在我们使用的网址中看到的名称。
因此,当您在浏览器的 URL 栏中输入 “avast.com” 时,DNS 会将该名称转换为数字(例如
104.103.88.45)。这让我们更方便地使用互联网,因为记住一个网站的名称比一串数字要容易得多。
我们的 IPv4 地址是否用完了?
IPv4 的理论上限为 43 亿个地址,1980 年时这个数量还足够。但随著互联网的扩展及全球化,我们很快就用完了地址,尤其是在如今智能手机和
设备广泛使用的时代。
自 1990 年代以来,互联网一直在消耗 IPv4 地址。尽管聪明的工程师找到了变通的方法,但不久后需要一个更永久的解决方案。为了解决这些容量问题,IPv6的出现是必须的,因为 IPv4 无法再支持充值。
目前,IPv4 与其新版本共存于互联网上,但最终所有设备将会使用 IPv6。替换旧的 IPv4 设备的成本过高且会带来巨大干扰,因此在旧的 IPv4硬体退役的过程中,IPv6 会逐步推出。
什么是 IPv6?
网际网路协议版本 6,或称 IPv6,于 1990 年代末首次推出,以取代 IPv4。它使用 128位地址,格式为八组四位十六进制数字,由冒号分隔。IPv6 是解决 IPv4 下相对有限的 IP 地址数量的方案。 在 IPv6 下,IP地址的总数再也不会短缺。
IPv6 理论上允许的地址数达到 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456,简称 。这意味著互联网上的每个设备都可以拥有唯一的 IPv6地址。例如,IPv6 地址的格式如下 — 2002:0de6:0001:0042:0100:8c2e:0370:7234,但也有方法可以将其简化。
除了增加 IP 地址的供应外,IPv6 还解决了 IPv4 的许多缺陷——其中最主要的是安全性,我们稍后将深入探讨。
IPv4 与 IPv6
IPv6 的出现带来了更多的功能,除了增加 IP 地址外。例如,IPv6 支持 多播地址 ,这允许带宽密集型数据包流(如
)同时发送到多个目的地,从而减少网络带宽。但是,IPv6是否比 IPv4 更好?让我们来看看。
IPv6 引入了一项名为 自动配置 的新功能,这使得设备在启动并连接到网络时可以生成 IPv6 地址。该设备首先寻找 IPv6路由器。如果找到了,该设备可以生成本地地址和全局可路由地址,从而访问更广泛的互联网。在基于 IPv4 的网络中,添加设备的过程往往需要手动进行。
IPv6 允许设备同时 连接多个网络 。这得益于其互操作性和配置能力,使硬体能自动为同一设备分配多个 IP 地址。
接下来,我们将从速度和安全性两个方面来检视 IPv4 和 IPv6 之间的差异。
IPv4 与 IPv6:速度比较
IPv4 和 IPv6 在速度上怎么样?安全博客 Sucuri 进行了一系列
,发现 IPv4 和 IPv6 在直接连接上提供相同的速度,甚至有时 IPv4 更快。
理论上,IPv6 应该会稍快一些,因为不需要在 NAT(网络地址转换)上浪费处理时间。但 IPv6的包也比较大,这可能使得某些用例下速度较慢。此时真正的影响因素在于 IPv4 网络已经成熟,因此高度优化 ,这一点要超过 IPv6网络。所以随著时间推移和调整,IPv6 网络也会变得更快。
IPv4 与 IPv6:安全比较
IPv6 在设计时更注重安全性。IP 安全(IPSec)是一系列 IETF 安全协议,用于安全性、身份验证和数据完整性,它完全整合进了
IPv6。事实上,IPSec 也可以完全整合进 IPv4,但这取决于 ISP 的实施,而并非所有公司都这样做。
IPv6 安全性
IPv6 设计实现了端到端的 ,因此在理论上,IPv6的广泛采用将使得中间人攻击变得更加困难。
IPv6 还支持更安全的名称解析。安全邻居发现协议(SEND)为邻居发现协议(NDP)添加了安全扩展,用于处理本地链路上其他网络节点的发现。由于 NDP默认不安全,因此容易受恶意干扰。SEND 以 来加强 NDP的安全性,这与 IPsec 相独立。
得益于原生的 IPSec,IPv6提供了两个安全标头,这两个标头可以单独或一起使用:身份验证标头(AH)和封装安全载荷(ESP)。身份验证标头提供数据来源的身份验证,并防范重放攻击,而
ESP 提供无连接完整性、数据来源身份验证、重放攻击保护,以及有限的流量保密性,以及通过加密载荷来保护隐私。IPv4 如果在网络上实施 IPSec也能提供这种保护。
IPv4 安全性
IPv4 在过去几年中得到了显著更新,因此 IPv4 和 IPv6 在安全性上的差异并不显著。IPv6 中实施的相同 IPSec 现在也可用于
IPv4;关键在于网络提供者和最终用户是否能够接受并使用它——因此一个正确配置的 IPv4 网络可以和一个 IPv6 网络一样安全。
目前仅与 IPv4兼容,但透过银行级加密完全隐藏您的 IP,以确保线上的安全和匿名性。
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IPv6 的附加好处
IPv6 允许将公钥签名(非对称加密系统的一半,另一半是私钥)绑定到 IPv6 地址。生成的加密生成地址使用户能够对特定的 IPv6地址提供“所有权证明”并验证其身份。基于目前 32 位地址空间的限制,无法将此功能添加到 IPv4 中。
此外,该新协议还通过消除对 NAT 的需求,实现了 IP 层的端到端连接——NAT 本是为了保留 IPv4地址而设计的变通方案。此过渡开启了新的有价值的服务领域。对等网络的创建和维护变得更加容易,VoIP 和服务质量(QoS)等服务变得更加稳定。
此外,IPv6 使设备可以同时隶属于多个网络,并在每个网络中拥有唯一地址,使多个企业网络能得以无需重新寻址地结合。
最终:IPv6 是否更好?通常是的,但不总是如此。如果您在想,“我应该使用 IPv6 吗?”请继续阅读,在做出决定之前了解更多。
如何在 Windows、Mac 和 Linux 上禁用 IPv6
由于只有很少的 服务支持 IPv6,您的 上的 IPv6流量可能会泄露有关您的上网活动或硬体 MAC 地址的信息。因此,如果您的 ISP 支持 IPv6,但您使用 SecureLine VPN 等
VPN,则应在系统上禁用 IPv6。
首先要做的是确定您的 ISP 是否支持 IPv6。 Comcast 是最明显的一个,并且
。然而,还有许多知名的大型 ISP 不支持,例如 Spectrum(您可能知道它是
Time Warner 或 Road Runner)。 可以帮助您确定您的 ISP 是否支持
IPv6。
如果 IPv6 连接测试结果是“未支持”,那么您就没问题,您的 IPv6 地址不会泄露。Spectrum 就属于这一类。如果 IPv6连接测试结果显示“已支持”,则您应考虑在操作系统中禁用 IPv6。
有关如何禁用 IPv6 的说明可查阅 、 和 Linux的指导。
为什么我们不永久切换到 IPv6?
我们会的,只是时间问题。旧技术往往需要较长时间才能淘汰,而向替代技术的转换总是一件不如其支持者所愿的迅速的事情。IPv6将会有一个永久的迁移,但这将需要几十年才能完全实现。互联网协会
去年指出,全球有 24 个国家的 IPv6 流量超过了总 IP 流量的 15%,49 个国家的流量超过了
5%。因此,从 IPv4 迁移到 IPv6 的过程进展非常缓慢。
如何保护您的 IP 地址
为什么要保护您的 IP 地址?显示 使您暴露于多种
和
,例如:
封包嗅探:黑客可以通过一种称为 的做法监视您的 IP 流量,以找出有关您的敏感信息,如在线银行活动。
监控 :您的 ISP、监视者甚至政府都可能窥探您的网页浏览。
地理封锁:网站可以查看您的位置并根据此进行歧视。他们可以 ,甚至提高价格。
隐藏您的 IP地址,匿名化您的线上活动,让您在网上保持安全。只需一键即可找回您的网上隐私。
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2020年8月5日
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