顯示IP歸屬地原理&Java實現IP歸屬地顯示功能

上個星期開始，微博、抖音、公衆號等多個平臺紛紛上線了 IP 歸屬地功能。

我想很多小夥伴會好奇互聯網平臺商們是怎麼通過 IP 定位到我們所屬地區的？這背後的原理是什麼？IP 歸屬地背後又有哪些實際的應用？

所以，今天我們就來聊聊 IP 歸屬地背後的技術原理。

如何通過 IP 找到地址？

在我們印象中，我們都知道可以通過 IP 地址找到某個人。但當我們細想一下，我們會發現其實 IP 地址與地理位置並不是直接相關的。那我們到底是如何通過 IP 地址找到地址的呢？

答案是：通過 自治系統（Autonomous System）。

互聯網是由不同網絡組成的網絡，自治系統是組成 Internet 的大型網絡，連接到 Internet 的每臺計算機或設備都連接到一個 AS。而每一個自治系統都會有一個編碼，我們稱之爲 ASN。

可以認爲 AS 類似於一個城鎮的郵局。

郵件從一個郵局到另一個郵局，直到到達正確的城鎮爲止，然後該城鎮的郵局將在該城鎮內傳遞郵件。每個 AS 都控制一組特定的 IP 地址，就像每個鎮的郵局負責將郵件傳遞到該鎮內的所有地址一樣。

通常，每個 AS 由單個大型組織（例如 Internet 服務提供商（ISP）、大型企業技術公司、大學或政府機構）運營。

到這裏，我們可以捋清楚這樣一個邏輯關係：IP地址 -> 地址塊 -> 自治網絡編碼（ASN） -> 組織 -> 國家。

通過 IP 地址，我們就可以定位到一個大致的地理位置，例如：北京朝陽區、深圳南山區等。例如我現在的 IP 地址就歸屬於編碼爲 AS4xxx 這個自治網絡，通過這個 ASN 可以知道位置在中國深圳，這個 ASN 編碼所屬的組織爲 中國電信。

但是通過 ASN 也只能是找到縣級或者區級的地理位置，再細的位置就找不到了。

但怎麼有些時候同學說：他被查水錶了，直接定位到某個單元某一戶呢？其實原理也很簡單！上面我們說到可以根據 IP 地址定位到 ASN 所屬組織，而 ASN 所屬組織在進行 IP 地址分配的時候，都是會進行 IP 地址分配記錄的。

某個 IP 地址分配給了誰，都記錄得一清二楚。因此警察叔叔想找你喝茶，那還不是一抓一個準。

但要提示一下的是，並不是誰都有那個權限去運營商查詢這些數據。所以那些說可以爬着網線找到你的人，基本上可以忽略，都是在嚇唬你。只有警察叔叔立案，並且出示相關手續之後纔可以進行數據查詢。

IP 地址的隱私問題

那是不是隻有運營商才能查到某個人的住址信息呢？

在大數據時代的今天，各種互聯網應用搜集了大量的數據信息，它們其實也可以根據這些信息，推斷出某個人的大致地址位置。

例如百度地圖會一直用 App SDK 以及網頁的方式記錄 IP 和地址位置的關聯，並允許反向查詢，也就是可以根據 IP 地址反向查詢到某個位置，這個數據精度可能精確到幾百米。

其實不止國內的公司會這麼做，其實國外的公司同樣也會這麼做，就比如 Google 也做了。

只是國外對這方面控制得非常嚴格，因此它們會比較明確地披露所使用的用戶隱私數據，並且還提供了對應功能可以讓用戶關閉。

有朋友說了，那我可以改變 IP，那是不是某些 App 就不知道我的精確位置了呀？其實並不是的，因爲你的鄰居可以出賣了你。

某些 App 發現，鄰居周圍的 WIFI、藍牙等和你的非常像。而且當某個 WiFi 信號消失時，鄰居那邊的也同步消失了。那麼他們就可以猜測，你隱藏了自己的真實 IP，你的地理位置和鄰居的非常近。這就是大數據時代背景下的應用。

因此，當某些設備彈出提示「是否允許掃描本地設備」時，你就要謹慎選擇了。

如果不是內網 NAS 或者投屏類的，基本上沒有必要允許這個操作，這個操作都是在盜取你的個人隱私信息。如果你允許了這個操作，那他就會開始掃描整個局域網的設備信息，然後記錄下來。最終，其會將你的 IP 地址、手機 IMEI、WiFi 等信息彙總起來，從而做一些商業化的信息。例如 ，你在電腦上搜了下房子這個關鍵詞，等會你刷手機抖音就會給你推送房地產廣告。

說白了，「查找並連接到本地網絡上的設備」的使用爲跨平臺廣告提供了方便，而從個人信息保護和隱私保護體驗的角度來講，這種對設備的監控、跟蹤可能會給用戶帶來擔憂。

接下來使用Java實現IP歸屬地顯示功能

工具類

package com.p.h.utils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

/**
 * 獲取IP方法
 */
public class IpUtils {
    public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
        if (request == null) {
            return "unknown";
        }
        String ip = request.getHeader("x-forwarded-for");
        if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
        }
        if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getHeader("X-Forwarded-For");
        }
        if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
        }
        if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getHeader("X-Real-IP");
        }

        if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
            ip = request.getRemoteAddr();
        }

        return "0:0:0:0:0:0:0:1".equals(ip) ? "127.0.0.1" : ip;
    }

    public static boolean internalIp(String ip) {
        byte[] addr = textToNumericFormatV4(ip);
        return internalIp(addr) || "127.0.0.1".equals(ip);
    }

    private static boolean internalIp(byte[] addr) {
        if (StringUtils.isNull(addr) || addr.length < 2) {
            return true;
        }
        final byte b0 = addr[0];
        final byte b1 = addr[1];
        // 10.x.x.x/8
        final byte SECTION_1 = 0x0A;
        // 172.16.x.x/12
        final byte SECTION_2 = (byte) 0xAC;
        final byte SECTION_3 = (byte) 0x10;
        final byte SECTION_4 = (byte) 0x1F;
        // 192.168.x.x/16
        final byte SECTION_5 = (byte) 0xC0;
        final byte SECTION_6 = (byte) 0xA8;
        switch (b0) {
            case SECTION_1:
                return true;
            case SECTION_2:
                if (b1 >= SECTION_3 && b1 <= SECTION_4) {
                    return true;
                }
            case SECTION_5:
                switch (b1) {
                    case SECTION_6:
                        return true;
                }
            default:
                return false;
        }
    }

    /**
     * 將IPv4地址轉換成字節
     *
     * @param text IPv4地址
     * @return byte 字節
     */
    public static byte[] textToNumericFormatV4(String text) {
        if (text.length() == 0) {
            return null;
        }

        byte[] bytes = new byte[4];
        String[] elements = text.split("\\.", -1);
        try {
            long l;
            int i;
            switch (elements.length) {
                case 1:
                    l = Long.parseLong(elements[0]);
                    if ((l < 0L) || (l > 4294967295L)) {
                        return null;
                    }
                    bytes[0] = (byte) (int) (l >> 24 & 0xFF);
                    bytes[1] = (byte) (int) ((l & 0xFFFFFF) >> 16 & 0xFF);
                    bytes[2] = (byte) (int) ((l & 0xFFFF) >> 8 & 0xFF);
                    bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    break;
                case 2:
                    l = Integer.parseInt(elements[0]);
                    if ((l < 0L) || (l > 255L)) {
                        return null;
                    }
                    bytes[0] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    l = Integer.parseInt(elements[1]);
                    if ((l < 0L) || (l > 16777215L)) {
                        return null;
                    }
                    bytes[1] = (byte) (int) (l >> 16 & 0xFF);
                    bytes[2] = (byte) (int) ((l & 0xFFFF) >> 8 & 0xFF);
                    bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    break;
                case 3:
                    for (i = 0; i < 2; ++i) {
                        l = Integer.parseInt(elements[i]);
                        if ((l < 0L) || (l > 255L)) {
                            return null;
                        }
                        bytes[i] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    }
                    l = Integer.parseInt(elements[2]);
                    if ((l < 0L) || (l > 65535L)) {
                        return null;
                    }
                    bytes[2] = (byte) (int) (l >> 8 & 0xFF);
                    bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    break;
                case 4:
                    for (i = 0; i < 4; ++i) {
                        l = Integer.parseInt(elements[i]);
                        if ((l < 0L) || (l > 255L)) {
                            return null;
                        }
                        bytes[i] = (byte) (int) (l & 0xFF);
                    }
                    break;
                default:
                    return null;
            }
        } catch (NumberFormatException e) {
            return null;
        }
        return bytes;
    }

    public static String getHostIp() {
        try {
            return InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();
        } catch (UnknownHostException e) {
        }
        return "127.0.0.1";
    }

    public static String getHostName() {
        try {
            return InetAddress.getLocalHost().getHostName();
        } catch (UnknownHostException e) {
        }
        return "未知";
    }
}

獲取地址類

package com.p.h.utils;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.fish.common.constant.Constants;
import com.fish.common.utils.http.HttpUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * 獲取地址類
 */
public class AddressUtils {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AddressUtils.class);

    // IP地址查詢
    public static final String IP_URL = "http://whois.pconline.com.cn/ipJson.jsp";

    // 未知地址
    public static final String UNKNOWN = "XX XX";

    public static String getRealAddressByIP(String ip) {
        String address = UNKNOWN;
        // 內網不查詢
        if (IpUtils.internalIp(ip)) {
            return "內網IP";
        }
        try {
            String rspStr = HttpUtils.sendGet(IP_URL, "ip=" + ip + "&json=true", Constants.GBK);
            if (StringUtils.isEmpty(rspStr)) {
                log.error("獲取地理位置異常 {}", ip);
                return UNKNOWN;
            }
            JSONObject obj = JSONObject.parseObject(rspStr);
            String region = obj.getString("pro");
            String city = obj.getString("city");
            return String.format("%s %s", region, city);
        } catch (Exception e) {
            log.error("獲取地理位置異常 {}", e);
        }
        return address;
    }
}

.