IPv6是继IPv4之后的下一版本的互联网协议，解决了IPv4地址空间濒临耗尽的问题，同时可改善网络服务质量、提高网络的整体吞吐量、提供更好的安全性保障、支持即插即用和移动性，更容易实现多播业务。因此，从网络技术的发展上来说，IPv6必将是未来数据通信领域的发展趋势，将成为下一代网络发展的核心技术之一。中国下一代互联网示范工程(CNGI)也将建立安全可信网络作为重点研究课题。本文结合CNGI相关项目背景和运营商IP承载网安全需求，分析了IPv6协议增强的网络安全特性，研究了IPv6引入后可能带来的安全新风险，提出了IPv6承载网近期的安全部署建议，然后提出了未来基于信任关系的新型网络安全框架，从一定程度上解决了一些IP承载网遗留的安全问题，在网络性能和安全性两者之间能够取得较好的平衡，适应在下一代网络中部署。本文共分为六章，各章内容安排如下：第一章简单介绍了IPv6协议以及IP承载网的相关概念，并对IP承载网的安全发展方向提出了展望；第二章主要分析了IPv6协议在多个方面增强的安全性。第三章主要分析了IPv6协议的引入可能带来的安全新问题，并提出了相应的安全防范措施。第四章主要从核心层、汇聚层和接入层三个网络层面对IPv6承载网提出了近期的安全部署建议。第五章提出了一种基于信任关系的新型网络安全框架，目的是实现动态协调的安全可信网络。第六章总结了本研究课题的主要研究工作，对下一步的研究工作提出了展望。