Adresy IP zostały zaprojektowane w celu jednoznacznej identyfikacji komputerów w Internecie i służą do adresowania pakietów, które wszystkie komputery w Internecie wysyłają i odbierają podczas komunikacji. Paczki są podstawową jednostką komunikacji w Internecie i są nieco podobne do listów w tradycyjnym systemie pocztowym. Każdy pakiet zawiera adresowanie (pomyśl o adresie pocztowym nadawcy i docelowym) i informacje kontrolne, które pomogą zapewnić, że pakiet pomyślnie dotrze do miejsca przeznaczenia, a także ładunek pakietu, który zawiera treść samej komunikacji (pomyśl o treści listu) . Gdy użytkownicy sieci korzystają z usługi online, ich przeglądarki internetowe i docelowe serwery internetowe wysyłają i odbierają wiele pakietów. Każdy pakiet wysyłany z przeglądarki użytkownika powoduje wyciek dwóch adresów IP, adresu użytkownika i adresu docelowego. Obecnie większość Internetu korzysta z protokołu IP w wersji 4, który przydziela 32 bity na źródłowy adres IP i 32 bity na docelowy adres IP. Oznacza to, że istnieje 232 (4 294 967 296) teoretycznych adresów IP dostępnych w Internecie. Początkowo wydawało się, że 4,3 miliarda adresów wystarczyło na pokrycie wszystkich potencjalnych komputerów podłączonych do Internetu. Jednak eksplozja komputerów osobistych i mobilnych szybko spowodowała niedobór, co zmusiło ludzi do znalezienia sposobów udostępniania lub innego oszczędzania adresów IP. To udostępnianie pomaga zapewnić pewien stopień anonimowości, przerywając bezpośrednie połączenie między danym komputerem a jego adresem IP. Typowe formy udostępniania obejmują translację adresów sieciowych (NAT) i dynamiczne przydzielanie adresów IP przy użyciu techniki zwanej protokołem dynamicznej konfiguracji hosta (DHCP). Urządzenia NAT przekształcają adresy IP znalezione w sieci wewnętrznej na pojedynczy adres IP lub niewielką liczbę adresów IP w publicznym Internecie. Podstawową ideą jest to, że setki, tysiące lub nawet więcej komputerów może znajdować się w sieci wewnętrznej, a wszystkie mają wspólny adres IP w samym Internecie. Urządzenie NAT śledzi połączenia przychodzące i wychodzące oraz konwertuje adresy IP w locie z sieci wewnętrznej do Internetu i odwrotnie. Efektem końcowym jest znaczne zmniejszenie całkowitej liczby unikalnych adresów IP bezpośrednio podłączonych do Internetu. DHCP umożliwia również udostępnianie adresów IP, ale w nieco inny sposób. Korzystając z protokołu DHCP, komputerom przydzielany jest adres IP, gdy o niego proszą. Gdy adres nie jest już używany, serwer DHCP może przydzielić adres innemu komputerowi. Dzieląc się pulą adresów, dostawcy usług internetowych mogą zmaksymalizować swoją skończoną liczbę publicznych adresów IP. Ze względu na stale zmieniający się charakter przypisywania adresów IP, DHCP pomaga również dodać pewien stopień niepewności (z punktu widzenia firmy internetowej) między danym komputerem a jego publicznym adresem IP – im większa pula możliwych adresów i krótszy czas trwania zadania, tym lepiej.
Podczas gdy w IPv4 może brakować adresów IP, IPv6 ma na celu przezwyciężenie tego ograniczenia. Zamiast 32 bitów, IPv6 przydziela po 128 dla adresu źródłowego i docelowego, co daje łącznie 2128 (3,4 x 1028) możliwych adresów. Jednak protokół IPv6 pojawia się od wielu lat, ale nie został jeszcze powszechnie przyjęty ze względu na potencjalne koszty i ryzyko związane z przejściem. W dzisiejszym środowisku większość sieci korporacyjnych wykorzystuje zarówno NAT, jak i DHCP. Domowi użytkownicy ISP zwykle otrzymują swój adres IP przez DHCP i mogą również korzystać z NAT, jeśli używają routera kablowego / DSL, takiego jak te firmy Linksys. Możesz pomyśleć, że adres IP zapewnia pewien stopień anonimowości i tak jest, ale każdy adres IP może ostatecznie być powiązany z indywidualnym komputerem, a tym samym z użytkownikiem końcowym, jeśli dostawca sieci prowadzi rejestry. Zazwyczaj powiązanie adresu IP z użytkownikiem końcowym wymaga co najmniej dwóch kroków. Po pierwsze, adres IP musi być śledzony z powrotem do organizacji, która jest upoważniona do jego używania. Bloki adresów IP są przydzielane dostawcom usług internetowych i większym firmom, więc wszystkie legalne adresy IP należą do jednej z tych przydziałów grup. W większości przypadków alokacje adresów IP są publicznie dostępne. Dostawca usług internetowych lub firma autoryzowała dany blok, a następnie przydziela adresy IP poszczególnym komputerom, tak jak zrobiła to AOL w tym przykładzie. Jednak AOL i inni dostawcy usług internetowych nie ujawniają publicznie, którym kontom użytkowników przypisano adresy IP w normalnych okolicznościach; Mimo to można bezpiecznie założyć, że prowadzą szczegółowe zapisy. Podobnie jak w przypadku wszelkich dokumentów przechowywanych przez firmy internetowe, zapisy te mogą zostać wezwane do sądu, udostępnione, skradzione lub utracone. Informacje o adresie IP mogą również pomóc w określeniu fizycznej lokalizacji użytkownika. W większości przypadków dostawcy usług internetowych mogą wskazać dokładną lokalizację swoich abonentów przewodowych i zlokalizować abonentów bezprzewodowych z mniejszą dokładnością. Jednak informacje o geolokalizacji są również publicznie dostępne, ale z mniejszą dokładnością. Szereg firm, takich jak MaxMind, opracowało bazy danych geolokalizacji adresów IP, które mogą wskazywać region geograficzny użytkownika z rozsądną dokładnością. Niektórzy szacują, że geolokalizacja na poziomie kraju z publicznie dostępnych baz danych jest dokładna w 95%; geolokalizacja na poziomie miasta jest dokładna od 50% do 80%. Strony trzecie starały się zwiększyć tę dokładność, współpracując z witrynami internetowymi, na których użytkownicy wprowadzają fizyczną lokalizację lub kod pocztowy. Krótko mówiąc, chociaż adresy IP wydają się być tarczą, za którą można się ukryć, zapewniają niewielką ochronę prywatności. Jeśli właściciel danego bloku adresów IP przekręci logi zawierające dane konta użytkownika, na które został wydany dany adres IP w interesującym go momencie, ochrona przepada. Ponadto weź pod uwagę, że Google, które każdego miesiąca odwiedza miliony unikalnych użytkowników, może zbudować masę bazy danych czynności związana z każdym adresem.
Uwaga : Komunikacja sieciowa ujawnia adres IP internauty i może ujawnić używany system operacyjny.