显示IP归属地原理&Java实现IP归属地显示功能

上个星期开始，微博、抖音、公众号等多个平台纷纷上线了 IP 归属地功能。

我想很多小伙伴会好奇互联网平台商们是怎么通过 IP 定位到我们所属地区的？这背后的原理是什么？IP 归属地背后又有哪些实际的应用？

所以，今天我们就来聊聊 IP 归属地背后的技术原理。

如何通过 IP 找到地址？

在我们印象中，我们都知道可以通过 IP 地址找到某个人。但当我们细想一下，我们会发现其实 IP 地址与地理位置并不是直接相关的。那我们到底是如何通过 IP 地址找到地址的呢？

答案是：通过 自治系统（Autonomous System）。

互联网是由不同网络组成的网络，自治系统是组成 Internet 的大型网络，连接到 Internet 的每台计算机或设备都连接到一个 AS。而每一个自治系统都会有一个编码，我们称之为 ASN。

可以认为 AS 类似于一个城镇的邮局。

邮件从一个邮局到另一个邮局，直到到达正确的城镇为止，然后该城镇的邮局将在该城镇内传递邮件。每个 AS 都控制一组特定的 IP 地址，就像每个镇的邮局负责将邮件传递到该镇内的所有地址一样。

通常，每个 AS 由单个大型组织（例如 Internet 服务提供商（ISP）、大型企业技术公司、大学或政府机构）运营。

到这里，我们可以捋清楚这样一个逻辑关系：IP地址 -> 地址块 -> 自治网络编码（ASN） -> 组织 -> 国家。

通过 IP 地址，我们就可以定位到一个大致的地理位置，例如：北京朝阳区、深圳南山区等。例如我现在的 IP 地址就归属于编码为 AS4xxx 这个自治网络，通过这个 ASN 可以知道位置在中国深圳，这个 ASN 编码所属的组织为 中国电信。

但是通过 ASN 也只能是找到县级或者区级的地理位置，再细的位置就找不到了。

但怎么有些时候同学说：他被查水表了，直接定位到某个单元某一户呢？其实原理也很简单！上面我们说到可以根据 IP 地址定位到 ASN 所属组织，而 ASN 所属组织在进行 IP 地址分配的时候，都是会进行 IP 地址分配记录的。

某个 IP 地址分配给了谁，都记录得一清二楚。因此警察叔叔想找你喝茶，那还不是一抓一个准。

但要提示一下的是，并不是谁都有那个权限去运营商查询这些数据。所以那些说可以爬着网线找到你的人，基本上可以忽略，都是在吓唬你。只有警察叔叔立案，并且出示相关手续之后才可以进行数据查询。

IP 地址的隐私问题

那是不是只有运营商才能查到某个人的住址信息呢？

在大数据时代的今天，各种互联网应用搜集了大量的数据信息，它们其实也可以根据这些信息，推断出某个人的大致地址位置。

例如百度地图会一直用 App SDK 以及网页的方式记录 IP 和地址位置的关联，并允许反向查询，也就是可以根据 IP 地址反向查询到某个位置，这个数据精度可能精确到几百米。

其实不止国内的公司会这么做，其实国外的公司同样也会这么做，就比如 Google 也做了。

只是国外对这方面控制得非常严格，因此它们会比较明确地披露所使用的用户隐私数据，并且还提供了对应功能可以让用户关闭。

有朋友说了，那我可以改变 IP，那是不是某些 App 就不知道我的精确位置了呀？其实并不是的，因为你的邻居可以出卖了你。

某些 App 发现，邻居周围的 WIFI、蓝牙等和你的非常像。而且当某个 WiFi 信号消失时，邻居那边的也同步消失了。那么他们就可以猜测，你隐藏了自己的真实 IP，你的地理位置和邻居的非常近。这就是大数据时代背景下的应用。

因此，当某些设备弹出提示「是否允许扫描本地设备」时，你就要谨慎选择了。

如果不是内网 NAS 或者投屏类的，基本上没有必要允许这个操作，这个操作都是在盗取你的个人隐私信息。如果你允许了这个操作，那他就会开始扫描整个局域网的设备信息，然后记录下来。最终，其会将你的 IP 地址、手机 IMEI、WiFi 等信息汇总起来，从而做一些商业化的信息。例如，你在电脑上搜了下房子这个关键词，等会你刷手机抖音就会给你推送房地产广告。

连接本地网络设备

说白了，「查找并连接到本地网络上的设备」的使用为跨平台广告提供了方便，而从个人信息保护和隐私保护体验的角度来讲，这种对设备的监控、跟踪可能会给用户带来担忧。

接下来使用Java实现IP归属地显示功能

工具类

package com.p.h.utils;

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

/**
 * 获取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;
        }
    }

    /**
     * 将IPv4地址转换成字节
     *
     * @param text IPv4地址
     * @return byte 字节
     */
    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";
    }
}

获取地址类

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;

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

    // IP地址查询
    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;
        // 内网不查询
        if (IpUtils.internalIp(ip)) {
            return "内网IP";
        }
        try {
            String rspStr = HttpUtils.sendGet(IP_URL, "ip=" + ip + "&json=true", Constants.GBK);
            if (StringUtils.isEmpty(rspStr)) {
                log.error("获取地理位置异常 {}", 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("获取地理位置异常 {}", e);
        }
        return address;
    }
}

显示IP归属地原理&Java实现IP归属地显示功能