1、IPv6协议分析
1997年，针对IPv4协议无法满足网络社会的需求，IETF（互联网工作组）制定了IPv6（InternetProtocolVersion6）协议。与IPv4相比，IPv6具有几个优势。（1）相对无限的地址空间。IPv6的地址长度是12位，意味着IPv6拥有2128个IP地址，这个地址空间可以给当前全球所有的设备无限制地提供IP地址。（2）支持移动设备。针对移动终端数量的不断增长IPv6在设计之初就针对设备的移动问题给出相应的解决方案。（3）内置安全特性。IPv6的内置安全机制是IPsec安全机制，这是一个协议簇，AH（认证报头）利用内置加密算法对传输数据进行加密，在传输过程中被截获时对方无法获取数据的原始信息内容，保障了数据的安全性和机密性。（4）服务质量。通过对网络业务的分类对服务进行处理，对Diff-Serv模型进一步发展，解决了可扩展问题由于该模型不能实现端到端的服务，需要通过PHB、流量工程、网络流量规划等联合实现。IPv6地址是128位，原有的IPv4的十进制表示方法描述难度加大，采用16进制进行表示，每4个16进制数表示一节，中间用冒号隔开，例如：7D83：982A：52DA：ECF1：B2C3：D672：8874：573B。为了简化IPv6的地址描述，可以通过符号：：来表示连续的0，例如：A2C3：0000：0000：0000：0000：0001：B3C4：FAD6可以表示为：A2C3：：：：：1：B3C4。IPv6的地址可以分为单播、组播和任播三大类，单播地址是对应节点（节点可以有多个接口）的某个接口，那么一个节点可以对应多个单播地址；组播是数据在网络中传输时，所经过的节点都对传输的数据包进行检测，查看数据包中的目的地址与自身是否一致，由检测的结果来决定接收还是转发；任播是对一组接口进行数据发送，另外任播不能将源地址封装在IPv6数据包中。
2、IPv6安全机制
IPv6的报头结构和IPv4相比要简单的多，IPv6协议中有2个地址空间及6个域，报头虽然占40个字节，要比IPv4的报头长，但由于长度固定，不需要进行计算，减少了内存资源的消耗。（1）IPv6中的验证。IPv6的认证报头具有重播放的保护机制，只有接收节点对序列号验证，该传输业务才有效。也就意味着，IPv6的报头在加密扩展报头、端到端扩展报头、TCP、UDP、路由及网络控制等报头之前，进而保障无连接的完整性。（2）IPv6中的加密。IPv6协议标准中包含的密码算法是DES－CBC，给IPv6提供安全业务协议制定者设计了封装安全载荷（ESP），为了保障传输IP数据包的完整性，机密性和可靠性，先通过报头来确定数据包的真实性，然后再对其进行解密。
3、校园网IPv6构架
3.1高校网络需求分析
在高校，网络已经成为师生工作、学习、交流不可缺少的一部分，校园网建设的好坏直接关系到高校的教学和科研。建设校园网不能只考虑先进性、前沿性，还要充分考虑学校自身的经济情况和师资力量。一般来说，校园网的建设需要把握实用、先进、开放、可扩展、安全等几个原则。当前，虽然高校之间的情况不同，但每个高校的大体组成是相近的，一般都有教职工行政楼、教学楼、图书馆、网络中心和学生宿舍。当前校园网的建设要充分考虑未来的发展，对于网络中的硬件要使用IPv6作为主协议，特别是教学楼、行政楼和网络中心，尽可能地选为IPv6，对于学生宿舍，采用IPv6和IPv4混合使用，采用双协议栈技术。
3.2校园网构架方案设计
对于基于IPv6的校园网，需要在原有的IPv4校园网的基础上进行设计，不能将以前的网络完全推翻重建，那样会花费更多的人力和财力。对于新的IPv6协议需要利用原有的网络，使用隧道技术进行双协议的使用。其网络架构如图1所示。
4、校园网IPv6安全体系
4.1校园网IPv6RA安全威胁和防范
（1）IPv6RA安全威胁。在核心交换机层启用IPv6RA功能，假如IPv6网络通过无状态分配，一般来说，路由器会周期性地公告RA报文，对节点声明IPv6地址前缀，主机收到RA报文后，进而生成链路地址，RA公告主要包括链路前缀和MTU信息。当攻击者模拟路由器发送RA报文，通过默认路由指向攻击者的IPv6主机，那么就可以获取其他用户的信息，从而使网络的安全受到威胁。（2）IPv6RA安全威胁防范。为了防范RA欺骗，在中心交换机上配置安全RA，对于配置交换机的上层端口设置为信任，其他的则为非信任，这样对于下层端口来进入的RA报文，则直接丢弃，这使得即使攻击者冒充RA报文发送给交换机，也会被丢弃，有效地阻绝了RA报文欺骗。
4.2IPv6校园网安全评估系统
对校园网的安全进行评估，可以有效地保护网络的安全。安全评估系统通过对IPv6网络的渗透弱点进行整理分析，并对每次的渗透进行风险评估，生成对应的攻击图，并在此基础上生成风险评估报告，自动加载到知识库之中。整个IPv6校园网络安全评估系统主要由渗透测试模块、攻击图生成模块、系统管理模块、IPv6态势分析模块和IPv6弱点知识库模块组成，具体如图2所示。
5、结束语
本文针对高校IPv6网络安全技术进行分析，对于当前高校网络的普及化，安全问题已经成为师生关注的焦点。随着网络的不断发展，IPv6取代IPv4已经成为必然，但IPv6是一个管理学论文新生的事物，在发展和壮大过程中，需要受到各方面的挑战。本文仅对IPv6校园网的部署和安全防范进行了描述，具体的一些细节并没有完全展开。
作者：刘凯 单位：西京学院
