Web技术推动因特网以惊人的速度发展。10年前，关注未来因特网扩展性能的人们就开始担心IPv4网络本身的局限性将难以支撑因特网的持续发展。为此IETF推出了新一代因特网协议——IPv6。与IPv4相比，IPv6提供了许多全新的特性，如地址空间扩展、安全性设置以及自动配置等。
IPv6的发展得到众多设备制造商的支持，甚至提高到国家层面来开展基于IPv6的研究和部署。美国国防部的IPv6部署进度表显示：2005-2007年，IPv6和IPv4协议共同运行；2008年实现美国本土全面的IPv6计划。欧洲和日、韩在IPv6相关领域也展开了大量研究，各种实验网和试验性商用IPv6网纷纷开通。200陴年3月，我国第一个下一代因特网主干网——CERNET2正式开通并提供服务，成为目前世界上规模最大的IPv6国家主干网。
随着IPv6的逐渐普及，针对下一代因特网的安全防范问题也被提到议事日程上来。本项目正是基于这一考虑而开展的。受国家计算机网络与信息安全中心委托，本项目主要进行基于IPv6骨干网的入侵检测技术研究，为IPv6时代的国家计算机网络信息安全研究做技术储备。
本文将就IP分片攻击在IPv6中的表现形式、IPv6的分片重组机制以及如何防范IPv6的分片攻击展开详细的讨论。
一、IP分片攻击在IPv6中的表现形式
总的来说，在IPv4下的所有分片攻击都能在IPv6中重现，只是在实现的具体机制上有所不同。
当需要传输的IP数据包超过链路所能支持的最大传输单元（MTU）时，一个原始IP数据包将被拆分成多个分片包；当属于同一个原始IP数据包的分片包到达目的节点之后，由目的节点完成分片包的重组。与IPv4不同的是IPv6的分片操作只能在源节点进行，而前者在沿途的中间节点（如中间路由器）上也可以进行。IP分片包可以独立地通过不同的路径转发，到达目的节点的顺序也不一定能保持从源节点出发时的顺序。由于目标系统能够完成IP分片数据包的重组，因此网络入侵检测系统也必须具备对IP分片数据包重组的能力，否则将不能正确检测通过IP分片方式进入受保护网络的攻击数据。
IP分片攻击在IPv6下的表现形式与在IPv4下相似。首先是攻击者故意打乱IP分片包到达目的节点的顺序。如果入侵检测系统以为IP分片包总是严格按照分片顺序到达，那么在重组的过程中就不能正确识别各个分片包的先后顺序，会造成对攻击数据漏报。
其次是分片包缓冲处理机制问题。在属于同一个原始IP数据包的所有分片包到齐之前，入侵检测系统必须将所有先期到达的分片包放到一个缓冲区中。分片攻击机可能通过故意不发送属于同一个原始IP数据包的一个分片包或者故意发送多个分片包，造成入侵检测系统的IP分片重组模块因为消耗掉所有内存而遗漏攻击数据甚至崩溃。
第三种情况是IP分片包重叠问题，这也是最难处理的一个问题。无论是在IPv4还是IPv6网络中，分片包都有一个类似于分片偏移量（fragment offset）的域来标志每个分片包在原始数据包中的偏移量，故意构造错误的分片包偏移量就能造成分片包的重叠。解决这个问题的第一种策略是完整保留后期到达的分片包，让后期到达的分片包覆盖先期到达分片包的重叠区域；第二种策略是完整保留先期到达的分片包，而仅仅部分采用后到达的分片包数据以消除重叠，不同系统的主机和不同的入侵检测系统可能会采取不同的取舍策略。分片包重叠的直接后果就是使入侵检测系统陷入取前还是取后的两难境地。因为无论采取何种策略，都有可能造成入侵检测系统因为与被保护网络的主机采取不同的丢弃策略而造成对攻击数据漏报。