1. 新一代互联网的产生

  现在广泛使用的IPv4协议地址空间为2³²个，由于Internet发展初期对互联网的发展趋势估计不足，造成的IP分配不合理性，IP资源十分有限，到2010年已无可以分配的地址。

  IPv6理论上有2¹²⁸地址，但是只有八分之一的地址能够分配给终端用户使用，因此只有2¹²⁵次方，相当于10³⁷次方，现今的128条码已经是10¹²⁸次方，无法涵盖，具有一定的局限性。

  IPV9不是IPv4、IPv6的升级，他的地址数量为10²⁵⁶次方，其海量地址可以满足750年人类各项活动的域名地址资源需要，而且是最简单的域名地址体系。

  1998年，中国研究员谢建平提出了IPV9，全名是"Method of using whole digital code to assign address for computer"，翻译成中文就是 " 采用全数字编码为计算机分配地址的方法。" IPV9 是借用美国 IP 概念的一个 " 昵称 "。为了和美国的IPv4和IPv6区别，中国的IPV9中的V是大写，不是小写。这项专利涵盖了新型地址编码设计、新型寻址机制和新型地址架构设计三项技术，构成了建设一个新一代 IP 网络最底层的核心技术体系，在此基础上设计的全新框架，可以形成连接贯通、兼容覆盖既有网络（采用 IPv4 和 IPv6 技术的因特网）的网络体系。

  美国政府权威专业机构 2011 年就已经从法律上和技术上确认，中国拥有 IP 框架下与美国因特网现有技术不同的、自主知识产权的主权网络核心技术。这就是IPV9 专利技术，正式的专利名称是 " 采用全数字编码为计算机分配地址的方法。"

  IPV9协议是指0-9 阿拉伯数字网络作虚拟IP地址，并将十进制作为文本的表示方法，即一种便于找到网上用户的使用方法；为提高效率和方便终端用户，其中有一部分地址可直接作域名使用；同时，由于采用了将原有计算机网、有线广播电视网和电信网的业务进行分类编码，因此，又称“新一代安全可靠信息综合网协议”。

  IPV9协议采用0-9 阿拉伯数字作虚拟IP地址，并将十进制作为文本的表示方法，具有无穷无尽的可分配 IP 地址数量，它拥有最大 2 × 2048 位地址，是未来数字世界的基石。

  1998 年，中国的IPV9，2001 年获得批准（CN98 1 22785）专利，又先后获得了南非、土耳其、哈萨克斯坦、俄罗斯、韩国、朝鲜、香港、加拿大、新加坡、澳大利亚、墨西哥、挪威等十多个国家和地区的专利授权。

  2004 年IPV9申请美国专利，先后被美国专利局发出七次 "非最终驳回意见 "、六次最终驳回书，期间更是遭遇了美国 IETF 高级成员和美国著名 IT 公司的一再非议。

  2011 年 12 月，美国联邦专利与商标局正式发布编号为 US 8,082,365 的专利证书，并在其核准通知书中明确指出，申请人提供的鉴定报告 " 非常令人信服 "。

2. IPV9的特点

  中国IPV9十进制网络/数字域名的知识产权，包括基于《联网计算机用全十进制算法分配计算机地址的总体分配方法》(2004年获中国专利授权)、《IPV9/未来网络N根域名服务器》和《CHN国家顶级域名服务器》等著作权，以及《采用全数字码给上网的计算机分配地址的方法》(2001年获中国专利授权)，由此构成了IPV9十进制网络的地址空间、13个根域名服务器、239个国家和地区顶级域名服务器等全套系统的自主创新发明。按照联合国框架下由主权国家共同参与的万国邮政规则，既受到中国法律保护、又受到美国法律保护、同时还受到多国法律保护的IPV9网络通信规则，显然属于国际共同遵守的公共网络通信体系。依法尊重中国知识产权及其所有权人权利的任何国家都可以使用中国IPV9十进制网络/数字域名的网络通信规则，构建自主可控的网络通信系统。

  谢建平先生在ISO/IEC未来网络国际会议上宣布，中国IPV9是全人类的共同财富，赢得了与会者的热烈掌声，赢得了美国、俄罗斯、加拿大等国家成员体一致的赞成票。中国IPV9的自主创新思想与实践验证的结论，已经写进了ISO/IEC 2014年正式发布的《未来网络问题陈述与要求》的《命名与寻址》、《安全》等部分。

  中国IPV9十进制网络/数字域名系统(简称中国IPV9)，具有以下显著特点。

  （1）中国IPV9可以兼容、覆盖IPv4、IPv6，解决了IPv6不能兼容IPv4所导致的高成本重复投资建设的问题，提供了基于IPv4、IPv6的应用(用户和服务)安全、快速、平稳过渡到IPV9系统平台的可靠途径。同时，在面对随时可能发生的任何目的网络攻击时，系统仍然安全有效。

  （2）中国IPV9母根、主根、子根、从根等全部根域名分配、管理、解析服务系统，包括全部硬件和软件，都在我国自主控制中，美国及其境外追随者无从染指，实施网络监控、修改系统通信路由表、任意关闭网络地址开关瘫痪网络等，理论上没有可能，技术上难上加难。

  发明人设计的各国可以自主控制的根域名服务器，有各国主权地理位置，可实现端到端直接通信服务，可独立建设、发展和管理本国网络空间的技术体系，允许各国平等合作、联合共管全球根域名地址解析系统。

  IPv6、IPv4“一网独霸天下”的格局将被打破，引导和建立全球主权网络命运共同体的新格局成为可能。在全新技术体系保障下实现国家之间未来网络互连、互通、共管、共治，已经展现在联合国各主权国家面前。

  （3）中国IPV9可以自主决定安全等级、安全系数以及安全控制的权力分配和手段等，从根本上说就是“不受制于人”，不受制于美国政府、美国军方、美国企业和美国情报安全部门。中国IPV9可以将RFID编码视作IP地址允许直接上网，保证就近在境内实现自主控制的交换与解析，有效避免被因特网“路由”指向牵着鼻子满世界“跳”，被因特网交换信令指使得全球团团转，被因特网网络镜像监控和复制信息，大大节省能源、开销，既环保，又安全。

  任何用户只有申请获准中国IPV9具唯一性的域名、地址，才能进入中国IPV9网络系统享有服务，并受到系统真正的“实名”保护，若有不轨或遭遇不测，随时可以寻踪觅迹、追溯认证、锁定证据，让“黑手”无处掩藏、逃遁。

  （4）中国IPV9起点2²⁵⁶位地址，可实现2²⁰⁴⁸位地址，可两边压缩、循环使用，可像电话系统一样定长不定位以减少和节省不必要的开销成本，增加效率，充分满足相当长时期未来网络科学领域的政、商、产、学、研用户需要。正因为此，其计算机联网规模可按需要设定，可广泛用于宇宙通讯、纳米计算机、人体细胞或DNA计算机系统等领域。

  这不仅远远超越IETF在RFC1606、RFC1607中的设想，也大大优于IPv6的2¹²⁸位地址只能单边压缩、不可循环使用，定长定位、开销大、效率受损，实际地址分配率仅0.01-0.03%等明显滞后特点。

  （5）中国IPV9具有ISO/IEC国际标准化组织确定的未来网络必须具备的明显基本条件，即：主权网络基础技术特征；脱离包括因特网在内的既有网络的设计缺陷和技术劣势;在网络可控、可信、安全、可靠方面明显优于既有网络。

  出于网络主权、安全和应对突发事件的迫切需要，基于IPv4、IPv6的内网、专网、局域网，可以大胆尝试以较低的投入建设与现有网络并行的中国IPV9试运行网络，经过一段时间，可以将现有网络上的用户、应用和服务平稳迁移到中国IPV9系统上来，从根本上形成抗攻击、抗病毒的基本保护能力，建立过渡到未来自主可靠网络的坚实基础。

3. IPV9地址的文本表示

  本文制订了表示IPV9地址的方法，包括“小括号”表示法、“中括号十进制”表示法和“大括号十进制”表示法。

  3.1 小括号表示法

  由于IPV9的默认地址长度为256位，这样无论采用4段还是8段，在每一段中仍然会有很多位。例如采用8段表示时，每一段仍然有32位。这样在一段中就会出现下面的情况：

             ……]00000000000000000000000000110100]……

             ……]01011111111111111111111111111111]……

  这样的情况不仅输入繁琐，而且很容易少输或者多输，使用户眼花而不利于数位。为了方便，引入了小括号表示法——（K/L）。其中“K”表示0或1，“L”表示0或1的个数。这样上面的两个例子可以简写成：

  ……]（0/26）110100]……

  ……]010（1/29）]……

  3.2中括号十进制

  1）IPV9不同位数地址的表示

  （1）2048比特用“[]”表示。“[]”当中2048比特用十进制表示，其长度可以不定长书写。并可以在游览器中书写时略去“[]”号。

  （2）长度为256位的IPV9地址表示方法的形式是“y[y[y[y[y[y[y[y”，其中每个y代表地址为一个32比特部分，并使用十进制表示，2³² =4294967296，所以每一个y是一个10位数的十进制数字，区别于十进制的每位数的范围是0~9，例如左起第一位数字的范围是0~4，这样才不会有溢出的现象。此方法举例如下：

  0000170170[0000062062[0000000000[0000000000[0000000000[0000000000[0000210210[0000422422

  在地址表示中，每个十进制数靠左边的多个连续的零可以省略不写，但是全零的十进制数需要用一个零来代表。例如，上面的地址可以写成：

  170170[62062[0[0[0[0[210210[422422

  为了进一步简化地址的表示，可以将地址中连续的全0域用一对方括号[X]来代替(X为全0域的段数)。例如，上面的地址可以简写成：

  170170[62062[4][210210[422422

  又例如：

       0[0[0[0[0[0[0[1可简写成[7]1

       0[0[0[0[0[0[0[0可简写成[8]

  2）IPV9地址有五种类型，分别介绍如下：

  （1）纯IPV9地址

  这种地址的形式为：Y[Y[Y[Y[Y[Y[Y[Y

  其中每个Y代表一个从0到2³² =4294967296之间的十进制整数。

  （2）兼容IPv4的IPV9地址

  这种地址的形式为：Y[Y[Y[Y[Y[Y[Y[D.D.D.D

  其中每个Y代表一个从0到2³² =4294967296之间的十进制整数。D代表一个原来IPv4的0到255之间的十进制整数。

  （3）兼容IPv6的IPV9地址

  这种地址的形式为：Y[Y[Y[Y[X:X:X:X:X:X:X:X

  其中每个Y代表一个从0到2³² =4294967296之间的十进制整数。X代表一个原来IPv6从0000到FFFF之间的十六进制数。

  （4）特殊兼容地址

  为了能从IPv4、IPv6向IPV9平滑升级，设计了一些兼容地址。其中，在IPv6地址中有一些是为了兼容IPv4地址而设计的兼容地址，为了能把这部分平滑的向IPV9地址过渡，对此做了特殊处理：在这部分地址前加上适当的前缀形成。为了让它们表示更为直观避免书写中因为疏忽易导致的错误，引入了简写的办法：

  y[y[y[y[x:x:x:x:x:x:d.d.d.d

  其中，每个y代表地址为32比特，用十进制表示；每个x代表原来IPv6地址为16比特，用十六进制表示；每个d代表原来IPv4地址为8比特，用十进制表示。例如:

  0[0[0[0[14714747[1199933[223556889[147258369

  可书写成:0[0[0[0[E0:877B:12:4F3D:D53:3519:3.198.252.1

  或:[4]E0:877B:12:4F3D:D53:3519:3.198.252.1

  又如:

  0[0[0[0[0[0[0[562159487
  可书写成:

  ::33.129.223.127（解析：“：：”为IPv6地址压缩形式的表示方法，多个0块的单个连续序列由双冒号符号“：：”表示。十进制562159487用点分十进制表示为33.129.223.127）

  （5）[]全十进制地址

  为了便于物流码及全十进制地址的应用。推荐选用类别号5，在10的512次方中，根据应用需要采用定长不定位的方法。

4. 过度期的IPV9地址

  IPV9可以兼容IPv4、IPv6技术协议的因特网，但是IPv4、IPv6技术协议不能反兼容IPV9。兼容的概念是并行共存、是逐步和适度的转移应用和数据服务，而不是直接对已有的协议进行替代或替换。

  为了解决IPv4能平稳地向IPV9过度，考虑现有到因特网至今已投入了大量的资金。特设计IPV9的过渡地址，拿出一段2³²来过渡分配IPv4。可实现在目前系统上做少量改动即可，其中IPV9中有一段J.J.J.J.其中每个J表示一个0到28的十进制数即0~255。其中前面[7]可在本地地址中间省略不写，即本地用户（或指定用户）可用J.J.J.J.来直接使用和原来的IPv4的D.D.D.D.区分。同时，这部分用户为了平稳过渡到全十进制可同时分配十进制。以便今后软件和硬件的改进时不必重分地址，如[7]5211314可书写成[7]3.48.155.175在本地域一个IP网络内可直接用3.48.155.175来书写，从而使得原来的终端都能使用。为了使原来的用户和现在的用户能兼容在IPV9 DNS记录中应有新的记录。凡是采用过渡期IPV9地址的系统作适当改版后可采用原来的IPv4系统。同时报头采用IPv4报头但版本号为9以区别原来的IPv4。但在本地域内用户终端可使用原有终端设备。

  3.3 大括号十进制

  这种方法将256比特的地址分成4个64比特十进制数加上分隔它们的大括号来表示。表示方法的形式是“Z}Z}Z}Z”，其中每个Z代表地址为一个64比特部分，并使用十进制表示。它的用法和Y完全一样，同时和Y兼容，二者可以混用。这样就大大的方便了目前这些IPv4地址在IPV9中的兼容地址。例如：

  z}z}z}z;

  z}z}y]y]y]y;

  z}z}y]y]y]d.d.d.d;

  z}z}z}y]d.d.d.d;

  z}z}z}y]J.J.J.J;

  尤其是最后一种地址格式最为有用。例如：

  地址0}0}0}0]193.193.193.193

  可以这样表示：{3}0]193.193.193.193

  最后，需要说明的是，在符号表示时，中括号和大括号的用时不分前后的，即“{”和“}”、“[”和“]”不分，因为考虑到这样并不会引起任何副作用，而且能更方便使用者，所以这样定义。

  3.4 地址前缀的文本表示

  IPV9地址方案与IPv4的超网和CIDR（无分类编址）方案类似，都是通过地址前缀来体现网络的层次结构。在IPV9地址前缀的表示上，采用了类似于CIDR的表示法，其形式如下：

  IPV9地址 / 地址前缀长度

  其中，IPV9地址是采用IPV9地址表示法所书写的地址，地址前缀长度是指明地址中从最左边组成地址前缀的连续比特位的长度。

  在此，必须注意IPV9地址中用的是十进制数，但前缀长度却是指的二进制而言的。因此，必须小心计算前缀。在二进制数中很不直观，经过考虑后，认为可以把IPV9地址前缀换算成十六进制较为容易理解。但表示IPV9地址时还是用十进制数。

  例如：200比特的地址前缀1314[0[0[0[224[169[0可表示为：

  1314[0[0[0[343[150[0[0/200

  或         1314[3]224[169[0[0/200

  或         1314[0[0[0[224[169[2]/200

  或         1314[3]224[169[2]/200

  注意，地址前缀的表示中，IPV9地址部分的表示一定要合法，即斜线“/”左边的IPV9地址必须能还原成正确的地址。

  在这个地址前缀中，可以看到地址前缀长度是200，故此，前缀实际上就是整个地址的前6段再加上第7段的前8比特（32×6＋8=200）。因此关键在地址的第七段。此段用十六进制表示为：********，因为在十六进制中，一位占4比特，所以前缀只包括前两个*。了解到了这一点，就可以知道：本段的取值是在00000000（hex）~00FFFFFF（hex），即十进制的0~16777215。（或者本段用二进制表示为：**** **** **** **** **** **** **** ****，因为在二进制中，一位占1比特，所以前缀包括前8个*，本段的取值范围是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000~0000 0000 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是十进制的0~16777215。）

  IPV9地址部分可以是由纯粹的地址前缀通过在它的右边补上0生成，它还可以是一个包含该地址前缀的真实的IPV9地址。例如，上例中的地址前缀还可以表示成：

  1314[3]224[169[a[b/200

  a是0~16777215范围内任意的十进制数，b是0~4294967296范围内任意的十进制数。