Indirizzi IP: tutto quello che c'è da sapere

Come si sa, affinché una lettera possa raggiungere il destinatario, deve essere contrassegnata con l'indirizzo esatto, che fornisce informazioni su paese, città, codice postale, via e numero civico. Solo così l'ufficio postale e i suoi dipendenti possono sapere dove mandarla. Su Internet funziona allo stesso modo: ogni dispositivo di una rete interna o esterna deve avere un "numero civico" univoco per poter comunicare con altri dispositivi e ricevere pacchetti dati da essi. Ma il cosiddetto indirizzo IP appare completamente diverso da quello che scriviamo sulle lettere. Scopriamo il significato di questa serie numerica.

L'Internet Protocol Address, in breve "indirizzo IP" o semplicemente "IP", si basa sul protocollo Internet, su cui poggia anche Internet stesso. Esso rappresenta l'indirizzo chiaramente identificabile di un dispositivo (ad esempio computer, server web, stampanti) in una rete interna o esterna. Un indirizzo IP può anche designare un intero gruppo di dispositivi, come nel caso del broadcasting o del multicasting. Allo stesso modo è possibile che a un singolo computer vengano assegnati più indirizzi. Quello che è certo è che, in un dato momento, ogni indirizzo IP in una rete può essere assegnato solo una volta.

Esistono due versioni di indirizzi IP che hanno aspetti molto diversi. Ciò che li accomuna è che entrambi sono costituiti da una cosiddetta parte di rete (per l'individuazione del percorso nel routing IP) e una parte dell’host (per l'inoltro a un computer specifico).

Attualmente vengono utilizzati soprattutto gli indirizzi dell'Internet Protocol Version 4 (in breve: IPv4). Questi sono costituiti da 32bit e appaiono quindi tecnicamente come un numero binario a 32 cifre, ad esempio 11000000 10101000 10110010 00011111. Questa sequenza viene solitamente rappresentata come una combinazione di quattro numeri decimali con valori compresi tra 0 e 255, separati da punti. Il nostro esempio si presenterebbe dunque così: 192.168.178.31.

Con l'IPv4 si possono formare un totale di circa 4,3 miliardi di indirizzi diversi. È un numero molto esiguo se confrontato con quello dei dispositivi nel mondo (e molti di questi sono inoltre riservati a scopi speciali), ma poiché non vengono mai utilizzati tutti contemporaneamente e alcuni vengono impiegati soltanto in reti private, il loro numero è stato finora sufficiente.

Questa realtà tuttavia è destinata a cambiare presto, soprattutto per via dell'Internet delle cose (Internet of Things, in breve: IoT). Dato che il numero di dispositivi di uso quotidiano in grado di connettersi a Internet cresce sempre di più e la maggior parte di questi necessita di un proprio indirizzo IP, lo spazio di indirizzamento IPv4 si riduce sempre più. A questo scopo è stato introdotto l'IPv6 che ha permesso di ampliare la capacità a circa 340 sestilioni (un numero con 37 zeri), una riserva praticamente inesauribile di indirizzi IP per tutte le esigenze future.

Gli indirizzi di questa versione sono costituiti da 128 bit e dovrebbero quindi essere scritti come numeri binari a 128 cifre. Tuttavia, poiché un tale numero sarebbe troppo lungo e quindi poco pratico, si ricorre invece a una suddivisione esadecimale, che divide i 128 bit in otto blocchi di 16 bit ciascuno, separati da due punti. Così si ottiene ad esempio l'indirizzo IPv6 0000:0000:0000:0000:0000:ffff:c0a8:b21f, dove anche le lettere da a a f rappresentano cifre esadecimali. Omettendo gli zeri all'inizio di ogni blocco e sostituendo una serie di blocchi 0000 consecutivi con due simboli susseguenti di due punti (::) è possibile semplificare ulteriormente questo formato. Nel nostro caso otteniamo dunque la scrittura breve ::ffff:c0a8:b21f.

Un indirizzo IP è utilizzato per l'identificazione e l'indirizzamento univoci di un dispositivo in una rete interna o esterna e costituisce quindi la base per una trasmissione corretta delle informazioni dal mittente al destinatario. Se un dispositivo intende inviare un pacchetto dati, il router corrispondente si orienta sul cosiddetto header IP e confronta l'IP di origine con l'IP di destinazione. Se le parti di rete corrispondono, il mittente e il destinatario si trovano nella stessa rete e il pacchetto è inoltrato direttamente.

In caso contrario, il router (il servizio postale di Internet) contatta il Domain Name System (in breve: DNS), accessibile a livello mondiale. In Internet questo sistema è responsabile della risoluzione del nome, cioè della conversione dei nomi dei dispositivi in indirizzi IP e viceversa. Ad esempio, per aprire una pagina web il DNS indica l'IP associato all'URL. Il dominio www.example.com, ad esempio, diventa l'indirizzo IP v4 93.184.216.34 o l'indirizzo IP v6 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946. Il pacchetto dati viene quindi inoltrato tramite diversi router, reti e sottoreti fino al router del destinatario.

La massima autorità nell'assegnazione degli indirizzi IP è l'Internet Assigned Numbers Authority (IANA), che è a sua volta una divisione della Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN). Essa ha il pieno controllo sull'intero spazio di indirizzamento IP disponibile e ne assegna dei blocchi ai cinque cosiddetti Regional Internet Registries (RIR), ovvero AfriNIC, APNIC, ARIN, LACNIC e RIP E NCC (abbreviazione di: Réseaux IP Européens Network Coordination Centre).

Quest'ultima è responsabile per l'Asia centrale, il Medio Oriente e l'Europa e quindi anche per l'Italia e distribuisce gli indirizzi IP ad essa assegnati a organizzazioni di assegnazione locali (Local Internet Registries, in breve: LIR) e nazionali (National Internet Registries, in breve: NIR), che li trasmettono poi ai (sub)provider o direttamente ai clienti finali.

Principalmente si distingue tra indirizzi IP dinamici e statici. Inoltre, esistono indirizzi IP "per scopi speciali", la maggior parte dei quali sono riservati a reti private.

Gli indirizzi IP dinamici sono i più utilizzati per la normale navigazione online. Quando un cliente DSL si connette a Internet tramite il suo router, il suo Internet Service Provider (ISP) gli assegna un indirizzo IP casuale ancora libero. L’assegnazione è cancellata dopo ogni sessione o cambia automaticamente a intervalli regolari, di solito ogni 24 ore.

Poiché in questo modo ogni indirizzo IP disponibile può essere "riciclato", il provider ha bisogno di un numero significativamente inferiore di indirizzi rispetto ai clienti che ha, considerando che non succederà mai che tutti si connettano contemporaneamente. Insieme all'IPv6, gli indirizzi IP dinamici contribuiscono a contrastare la saturazione dello spazio di indirizzamento IPv4. Poiché sono anche più economici da avere rispetto agli indirizzi fissi, il provider gode anche di benefici in termini di costi, dato che può fornire a più clienti un pool di indirizzi più piccolo.

I clienti beneficiano inoltre della protezione della loro privacy contro terzi, perché un indirizzo IP dinamico consente una navigazione più anonima. Gli operatori di siti web, invece, sono svantaggiati perché un indirizzo IP che cambia continuamente non è adatto per monitorare il comportamento dei visitatori. Vengono invece generati cookie che possono essere cancellati. Solo l'Internet Service Provider può tenere traccia delle attività dei suoi utenti sulla base dell'indirizzo IP. Tuttavia ciò è già da molto tempo motivo di controversie riguardanti la protezione dei dati, soprattutto in relazione alla conservazione di questi ultimi.

Un indirizzo IP statico rimane invariato, a meno che non sia il proprietario stesso a richiedere una modifica. Indirizzi di questo tipo sono usati ad esempio per i server web, che dovrebbero essere sempre accessibili sotto lo stesso URL. Sono inoltre impiegati nelle reti private (LAN) per comunicare, ad esempio, con una stampante locale o un altro computer della rete domestica. Dal punto di vista dell'utente il maggiore svantaggio degli indirizzi IP statici rispetto a quelli dinamici è la maggiore facilità con cui possono essere tracciati.

La IANA ha riservato circa il 14,5% dello spazio di indirizzamento IPv4 a scopi speciali. Alcuni esempi:

• Lo spazio di indirizzamento IPv4 da 0.0.0.0 a 0.255.255.255, riassunto nel blocco di indirizzi CIDR 0.0.0.0/8, indica l'host di una rete.
• Se si richiama l'indirizzo IP 127.0.0.1, è possibile comunicare con il localhost, ovvero il proprio computer; una procedura utile, ad esempio, per testare nuove applicazioni.
• L'indirizzo IP 255.255.255.255 è utilizzato per il broadcasting.
• Gli spazi di indirizzamento da 10.0.0.0 a 10.255.255.255, da 172.16.0.0 a 172.31.255.255 e da 192.168.0.0 a 192.168.255.255 sono riservati alle reti private in cui possono essere utilizzati senza alcuna registrazione. Nel caso di IPv6 si utilizza il prefisso fc00::/7 per l'uso privato.

Questi indirizzi IP non vengono assegnati dalla IANA e non vengono ruotati su Internet. Se si desidera collegarsi comunque a Internet, il router converte l'indirizzo IP privato tramite Network Address Translation (NAT) in un indirizzo IPv4 o IPv6 valido che si applica a tutti i dispositivi della rete locale. In caso di pacchetti dati in entrata, il processo si inverte. Gli amministratori possono assegnare gli indirizzi IP privati manualmente o automaticamente utilizzando un server DHCP.

Sebbene un indirizzo IP non contenga di per sé ulteriori informazioni, può essere utilizzato per trarre deduzioni sul suo utente, rendendolo un argomento controverso tra gli addetti alla protezione dei dati.

Prima di tutto è relativamente facile risalire al provider Internet di un utente tramite il suo indirizzo IP. Questo può essere facilmente determinato mediante una query reverse DNS o grazie allo strumento della riga di comando Tracert. Altre cifre indicano invece determinate imprese o autorità se si è a conoscenza dell'intervallo di indirizzi a loro assegnati dai LIR o dai NIR competenti.

In base alla vicinanza dell'utente di un indirizzo IP al più vicino punto di presenza Internet, è possibile determinare anche una posizione più o meno precisa. Nelle zone rurali di solito è possibile determinare soltanto a grandi linee la regione, ma nelle aree urbane la "geolocalizzazione" è molto più precisa, dal momento che è costellata di punti di presenza quasi ogni cento metri.

Sì. Utilizzando gli indirizzi IP i provider Internet possono monitorare e tracciare il flusso di dati dei loro clienti. Questo rende la memorizzazione degli indirizzi IP un argomento delicato. Infatti, nel regolamento generale sulla protezione dei dati (GDPR) è stato finalmente stabilito che gli indirizzi IP, sia statici che dinamici, fanno parte, in qualità di cosiddetti identificativi online, dei dati personali, che dunque devono essere adeguatamente protetti.

Questo si traduce in rigorose regole di gestione per la protezione dei dati, ad esempio nell'e-commerce. Gli operatori di siti web possono, per esempio, memorizzare l'indirizzo IP di un utente solo se è assolutamente necessario per lo scopo e il funzionamento dei prodotti o servizi offerti. Solo le autorità di sicurezza godono di diritti speciali di accesso in materia penale.

L'indirizzo IP non può mai essere nascosto completamente, ma ci sono diversi metodi per mascherarlo. Il principio di base è sempre lo stesso: i pacchetti dati sono prima reindirizzati a un server, dotato del proprio indirizzo IP, e poi trasmessi al destinatario. Gli strumenti disponibili sono i seguenti:

• Il Tor Browser Bundle, basato su Mozilla Firefox, permette agli utenti di navigare in Internet in modo anonimo. Tuttavia, poiché tutti i pacchetti dati devono prima passare attraverso una rete separata, a volte non offre larghezze di banda elevate.
• Le Virtual Private Network (VPN) sono reti di comunicazione virtuali che consentono la trasmissione criptata dei dati. Se si naviga su una VPN, il server web richiesto vede l'indirizzo IP utilizzato dalla VPN, ma non quello dell'utente stesso.
• Anche un server proxy può accettare pacchetti dati e inoltrarli tramite il proprio indirizzo IP.

Per configurare un programma di posta elettronica o un cloud a volte è necessario inserire manualmente il proprio indirizzo IP. Ma come si trova?

Per visualizzare l'indirizzo IP locale di un computer sono sufficienti i programmi del sistema operativo:

• In Windows è sufficiente digitare il comando "ipconfig" nel prompt dei comandi. Per aprirlo premete i tasti [Windows] + [R] e digitate "cmd" nella console appena aperta.
• L'indirizzo IP locale di un Mac può invece essere visualizzato in Preferenze di sistema > Rete.