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IPv6大赛获奖项目:大规模IPv6网络空间测绘与应用研究

发布时间:2026-04-17 13:42:11

 

获奖项目:

大规模IPv6网络空间测绘与应用研究

组别:

高校创新组-网络关键技术类

奖项:

一等奖

参与单位:

国防科技大学

团队成员:

胡玲 杨轶帆 王潇翊 李光辉 杨振中 孟宪政

导师:

蔡志平 侯冰楠 李雄略

 


 

在全球 IPv6 加速演进的浪潮下,印度 IPv6 部署率已突破 78%,美国明确要求 2025 财年末联邦网络80%实现IPv6单栈化,IPv6已然成为网络安全博弈的核心战场。然而,其海量的地址空间与离散化的主机分布,叠加双栈环境衍生的新型安全隐患,使得传统 IPv4 测绘和管理手段难以适应新威胁。构建覆盖全球的IPv6网络资产数据库,成为抵御网络威胁、夯实国家网络安全屏障的战略刚需。本项目精准锚定这一技术痛点,成功研发国际领先的大规模IPv6网络空间测绘系统——貔貅,为平衡网络空间发展与安全提供核心技术引擎。

本项目锚定两大核心目标:一是突破IPv6活地址探测技术壁垒,创新设计高效算法与异步并行工具,在有限资源条件下实现IPv6活地址的全域精准探测;二是攻克海量测绘数据的智能管理与深度挖掘难题,融合多学科前沿技术,提炼高价值情报信息,为网络态势感知等下游应用筑牢数据根基,赋能网络空间安全可控发展。


图1 总体设计框架

如图1所示,面对IPv6地址空间规模庞大、测绘数据复杂的双重挑战,项目团队从扫描与分析两大维度展开攻坚:

IPv6活地址扫描

 

运用强化学习技术主动采集种子地址,结合集成学习智能目标生成算法与无冗余分布式探测策略,大幅提升扫描效率。引入别名前缀筛查机制,避免无效探测造成的资源损耗,并通过全球分布式节点部署,显著扩大探测覆盖范围,提升探测成功率。

 

IPv6数据分析

 

深度融合人工智能与测绘数据分析技术,构建智能化数据治理体系。借助高精度指纹识别、资产画像与脆弱性分析模型,结合流量信息匹配与轻量化Transformer网络,实现资产属性的精准识别。基于RAG架构搭建 CVE知识库,联动Langchain智能Agent,实现漏洞自动化验证与风险智能评估。

 

项目取得四大创新成果

1.  高效资产发现:提出强化学习种子主动发现方法,融合去别名算法与集成学习目标生成技术,构建起覆盖1.7亿活跃节点的全球IPv6资产数据库;

2.  精准属性指纹识别:整合决策树、Transformer模型与传统探测手段,实现路由器型号、Web 中间件等关键属性的高精度识别,形成多维度资产画像;

3.  自动化漏洞挖掘:以智能Agent取代传统被动检测模式,实现漏洞关联、验证与分析全流程自动化;

4.  系统落地应用:将三大核心功能深度整合,构建完整技术链条,打造国际领先的IPv6网络空间搜索引擎 ——貔貅。

目前,貔貅系统已构建起覆盖全球的网络测绘体系,系统数据已覆盖225个国家/地区、1.68万个自治域。通过深度探测与多维分析,精准呈现网络空间资产的分布格局、拓扑架构以及设备指纹特征,为用户提供了全景式网络可视化洞察。同时,貔貅系统创新融合AI算法与传统端口探测技术,实现高精度设备指纹识别;依托智能Agent架构,构建起实时动态的安全态势感知网络,为关键信息基础设施防护提供科学决策依据。

从应用成效来看,貔貅系统展现出显著优势:在实际性能测试中,IPv资产发现规模、指纹识别广度均超越国际同类系统,填补了大规模IPv6测绘技术领域的空白;在战略适配层面,貔貅高度契合全球IPv6普及趋势,有力支撑我国在新一代网络治理与安全防护领域掌握主动权,为构建自主可控的网络安全防线提供核心技术支撑。

该系统的技术创新与落地应用具有重大战略价值:

 

国防安全:显著提升我国IPv6网络测绘核心能力,通过精准掌握全球网络资源分布与关键节点信息,有效降低网络入侵风险,全面服务国家政治、经济等核心领域安全需求。

社会效益:为智慧城市建设提供网络基础设施健康度评估与优化方案,助力城市数字化系统高效适配数据流量与设备增长需求。

经济发展:为物联网、5G等新兴应用场景提供IPv6连接质量评估与优化策略,夯实 IPv6 互联网经济安全底座。

学术科研:创新提出IPv6稀疏地址探测理论,研发的设备指纹识别技术多项指标优于国际同类平台,推动网络安全领域跨学科技术融合发展,为网络强国建设注入科研动能。