（计算机应用技术专业论文）linux下webmail反垃圾邮件模型的研究与实现.pdf

沈刚i 业人学顿十学何沦文 摘要 我们的1 什界已经步入了信息时代，电f 邮件作为信息沟通的瞩复方式干u 手段，以j 方便、快捷等特点，成为互联嘲上的晕要应用之，将e m a i l 与w e b 柑结合的w e b m a i l j 、v 用模j 也已经成为l _ n t e m e t 上很多嘲站的必备功能。然而，垃圾邮件的 现足1 ur 邮 件给我们带来的最了十议性的剐产 ，它的泛滥不仅困扰着i 乜了邮件】j “，也使祭个 i n t e r n e t 不捷重负。 本文介绍了基f 嵌入式l i n u x 的w e b m a i l 反垃圾邮件模犁的研究与实现。? 先阐述 r 邮件结构、邮件传输原理，并对垃圾邮件进 j ：r 状况分析，在完成了琏本w e b m a i l 儿 发的琏础上，从提高服务器安全性能、垃圾邮件过滤和追踪圾邮什来源。个山+ 向进行 了反垃圾邮件研究。 安全的邮件服务器是反垃圾邮件研究的基础。本文选心q m a i l 作为尽本邮件服务器 、i ，台，利用补i 程序对其性能进行优化，订效防止了邮件服务器的中继利j ij 。认真研究 了q m a i l 软件机带0 和源代码结构，对q m a i l 源代码进行部分修改，实现系统瑚户j 邮件 用户分离，使系统_ = | 户管婵更加安全、方便。 垃圾邮件过滤是反垃圾邮件研究中的重要技术。本文采川服务器端! j 和客户端坝币 邮件过滤方试。征服务器端将黑名薄技术与基于匹配的规则评分判定h 式棚结合，通过 判定邮什与垃圾邮件的相似程度对垃圾邮件进行过滤：同时j j 户l 盯以存客端；定义 j 己 的过滤条件。 多数埔城邮件主机在向用户发送垃圾邮件时，使用伪造或无效的信息，如果小加分 析地进行拜蔽，会造成邮件误过滤，凶此追踪邮件术源也成为反垃圾邮中的 个币要 硼究内容。本文以真实的垃圾邮件为例，针对邮件头内容进行分析，a 询最接近源头的 地址，并提m 了改进的黑名币乍成方式。 关键词：w e b m a i l ，q m a i l ，垃圾邮件过滤，邮件来源 沈日il 业人学硕十学位论文 r e s e a r c ha n da c h i e v e m e n to fa n t i - s p a mw e b m a i lm o d e lb a s e do nl i n u x a b s t r a c t o u rw o r l dh a ss t e p p e di n t oi n f o r m a t i o nt i m e s ，a n de m a i ls e r v i c ei sb e c o m i n go n eo ft h e m o s ti m p o r t a n ta p p l i c a t i o nb yi t sp r o m p ta n dc o n v e n i e n tc h a r a c t e r i s t i c n o ww e b m a i li sa n e c e s s a r yf u n c t i o no nm o s tw e b s i t e b u ts p a mi sar e b a r b a f i v eb y p r o d u c to fe m a i l 。t h eo v e f f u n o f s p a r e sm a k e sr i s e r sb o t h e r e da n da f f e c t st h ew o r k i n go r d e ro f i n l e m e t ， b a s e do l li n t r o d u c i n gt h ea r c h i t e c t u r eo fe m a i la n da n a l y z i n gs p a r es t a t u s ，t h et h e s i s p r e s e n tt h er e s e a r c ha n da d f i e v e m e n to fa n t i - s p a r ew e b m a i lm o d e lf r o mt h r e em a j o ra s p e c t s ： i m p r o v i n gt h es e c t u - i t yo f s e r v e r ；f i l t e r i n gs p a r ea n dt r a c k i n gs o r r c 2o f s p a m t h es a f e r 3 ，o t e m a i ls y s t e mi sab a s eo fr e s e a r c h t h i st h e s i ss e l e c t sq m a i la sb a s a le m a i l s e r v e r ，i m p r o v e si t sc a p a b i l i t yb y a d d i n gp a t c h e s ，s ot h es e r v e rc a na v o i do p e n r e l a ye f f e c t i v e l y m o d i t 7 i n gp a r to f q m a i ls o u r c , ef o rt h es a k eo f s e p a r a t i n gs y s l e m - u s e r sa n de m a i l r i s e r s w h i c h m a k e st h em m m g e m e n ts a f e ra n dm o r ec o n v e n i e n t f i l t e r i n gi sak e yt e c h n o l o g yi na n t i s p a r n as c h e m eo f t w ol e v e l sf i l t r a t i o nw a sd e s i g n e d t h et h e s i sc o m b i n i n gr u l e rf i l t e rb a s e do nm a t c h i n ga n db l a e k h o l el i s tt e c h n i ca ts e r v e ra n d u s e r sa l s oc a nm a k ef i l t e ri no r d e rt om e e tt h e i ro w n r e q u i r e m e n t s m o s ts p a m su s es p u r i o u sa n dv a l i di n f o r m a t i o n , b a r i n gt h e mw i t h o u ta n a l y s i sm a yl e a d m i s f i l t r a t i o n u s i n ga c t u a ls p a ma se x a m p l e t h et h e s i sr e s e a r c h e st h eh e a di n f o r m a t i o no fe - m a i li no r d e rt ot r a c kt h es o u r c eo f e m a i l ，t h e ng i v eaf e a s i b l es c h e m et oi m p r o v et h et e c h n i co l b l a c k h o l ei i s t k e yw o r d b ：w e b m a i l ，q m a i l ，s p a r e f i l t e r ，s o l l r c eo fe m a i l - 2 一 独创性说明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究r 作及取得的研究成果。琳我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 沈甩1 1 业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同 1 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表 示了谢意。 签名：翌! 陵日期：一五! 么 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制于段保存论 文。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 签名：玉慨 导师签名： 孕晕之主 日期： 三! ! 一 沈i ：r | t 业人学倾l j 学仃论义 1 绪论 1 - l 电子邮件系统现状和发展趋势 随着瓦联网的普及，电子邮件成为i n t e m e t 上最基本、最普及、最方便的网络通讯 1 具。它不受时| 日j 、空问的限制，用户进入互联网可以方便地使用电子邮件交换信息、 传输文件、订阅电子杂志、参加学术讨论、举行电子会议。据统讨，日胁我陶i ：网用，、 已经超过两于六百万，其中7 5 座右将电了i 邮件作为最常使用的i n t e m e t 服务，这个数 宁跟随互联网技术的发展也在不断增长。 传统的e m a i l 应用模式摹于客户机服务器结构，即用户使用客户端的邮件收发i 具( 如o u t l o o k 、f o x m a i l 等) 通过s m t p p o p 3 协议与提供服务的服务器通信，这种 e m a i l 应用模式的特点是必须将邮件1 7 载到客户端进行管理操作。在使 j 客，、端邮件 t 具之前，用户要进行一些必要的设置，设定邮件服务器的主机地址和通信端1 。这样 的邮件收发系统一方面对冈0 歼始 网的用户造成了定困难，另方i f l l ，由j 一电j t 邮州 系统本身存在着若十漏洞，如用户可能接收到大国的垃圾邮件、黑客町以利川电f - n _ f t 对用户机器进行病毒入侵。 随着w e b 技术的发展，传统的s m t p p o p 3 服务器已经不能满足“16 i 用，o 的需 要，把e m a i l 和w e b 技术结合起柬，通过w e b 编稷和适当的系统设置，使用j 、只需要 访问w e b 就可以得到和使用完整的邮件服务，我们把这种系统称为w e b m a i l 口l 。它是基 于浏览器服务器方式的w e b 网页电子邮件系统，给那些从有操作系统，浏览器的简学 客户机系统以及边浏览网页边收发邮件的i n t e r n e t 用户带来了很人的方便。1 f 因为如 此，w e b m a i l 目自u 成为i n t e r n e t 上最受炊迎的服务之+ ，足很多删站的必备功能。柑恻 传统的e m a i l 的应用模式，w e b n m i l 具有以下优势： ( 1 ) 电了邮件系统习i 依赖于操作系统甲台，管理员和爿j 户只需要通过浏览器对电 了邮件系统和邮件进行操作： ( 2 ) 对自己的邮箱进行操作，无需配置，直接通过测览器登采到电f 邮件系统服 务器即可： ( 3 ) 电了邮件被保存在服务器端，小论何时何地用户均，】以查看，0 i 必存台 沈闭1 。q k 大学顺l 学仃论史 计算机上浏览邮件。 1 _ 2 垃圾邮件及反垃圾邮件技术 1 1 2 1 什么是垃圾邮件 垃圾邮什通常指未经| j 户许可，却被强行塞入用户邮箱的电f 邮件i i 。垃圾邮件一_ 般具彳 批量发送的特征，在i n t e m e t 卜同时传送多个副本；从内容f ：看，它们通常是商 业“告、。盏传资料或者其它些无关内容。垃圾邮件是i n t e m e t 发展的剐产- 起源j 荚圈，仵英文中有三个称呼：u c e ( u r u s o l i c i t e dc o m m e r c i a le m a i l ) 、u b e ( u n s o l i c i t e d b u l ke m a i l ) 和s p a r e ，常用的是s p a r e 。u c e 是专指以商业广告为内容的垃圾自g f t ：， u b e 则还包含一些无关内容。 中困反垃圾邮件调查报告对垃圾邮州一的定义是f 4 i ： ( 1 ) 收件人书先没有提 | 要求或者同意接收的广告、电子刊物、各种形式的宦传 等宣传性的电子邮件； ( 2 ) 收件人无法拒收的电子邮件： ( 3 ) 隐藏发件人身份、地址、标题等信息的电_ f 邮件： ( 4 ) 含有虚假的信息源、发件人、路【i j 等信息的电f 邮件： t 5 ) 含有病毒、恶意代码、色情、反动等不良信息或有害信息的邮什。 1 2 2 垃圾邮件产生的原因及危害 垃城邮件从诞生之f 1 起就遭到了许多网络用户的强烈谴责，其泛滥的原冈在j ： ( i ) 弼址上的原因：垃圾邮件一直以来都被认为是最经济有效的f 。者彤，足丌 拓迅速增长的卣销市场的有力t ：具。在利益的驱使下，电子邮件的低成本、高产i l 、覆 盖范嗣广、发送小受限制、追查难度大等原因使得许多不法的商、i k 分了订机町莱。垃圾 邮件发送者们通过盗取、非法收集、倒卖大最的电子邮件h j 户资料，然后利j 1 】群发软 j 给用户散发广告、营销传播等内容的邮件”i 。 ( 2 ) 技术上的原因：垃圾邮件的猖獗j j 上个世纪七十年代制定的f lr 邮件协议 s m t p ( 简单邮件传输协议) 本身的缺陷有关。s m t p 协议本身是一个简化的邮件递交 协议，缺乏很多必要的身份认证。在s m t p 协议中，允许发佶人伪造绝大多数的发信人 特扯信息如：发信人、信件路由等，其节在通过随名转发后，n 】_ 以近乎完个抹去垃圾 沈阳t 业人学坝f 学位论文 邮件的发信人特征。另外，s m t p 还缺少必要的行为控制，不能自效识别币常的邮件发 送和垃圾邮件发送行为，这也是造成垃圾邮件泛滥的原因。 ( 3 ) 政治j ：的原阕：有些怀有政治日的的团体通过垃圾邮件来宣传他们的政治图 谋。 垃圾邮件的泛滥使整个i n t e m e t 不堪重负，其危害性是多力面的。 首先，这种行为违背了i n t e m e t 文化。i n t e m e t 崇尚的是丌放、民主、甲等的文化。 垃圾邮件不顾他人的反对，强制性的把垃圾邮件发送到别人的邮箱，侵犯了个人的隐私 权，打破了平等自愿交流的规则扣i 。大量垃圾邮件发放到新闻组，降低了新闻绀的信息 价值。 垃圾邮件与其它媒体4 i 同，它的成本是部分追加到收件方的头：的。它占用收件人 的。毫贵时问，用求删除驱之不去的垃圾邮件。许多用户是以接入i n t e m e t 网络的时问预 先支付费用的，犬量的垃圾邮件使得这些用户不得不花费时间去f 载毫无意义的内容。 从整个i n t e m e t 的资源利埘来看，日| j i 的带宽资源还比较有限，埒圾邮件的发送 用了大量的带宽资源，严重时会拥塞整个i n t e m e t 链路，中断i n t e m e t 的部分路线运营， 给i s p 和受害公司带来严重的损失，病毒邮件的出现也严苇威胁菥嘲络安全1 7 i 。 垃圾邮件不仅带来了技术方面和经济方面的问题，同时也带来了社会问题。如址b 禽有色情内容的邮件和带有明显欺诈性质内容的邮件；一屿组织和个人利用电r 邮件易 于隐藏真实身份的特点，做一些违法的事情。从法律的角度来看，发送垃圾邮件属于。j 论自【l f 的滥用，很多地方正秘极制定相关法律来禁止垃圾邮件。 1 2 _ 3 垃圾邮件状况分析 根据从事反垃圾邮件技术丌发的c o m m t o u c h 公司2 0 0 4 年l ：半年公卉j 的，口城邮件棚 关资料分析，全球范围内美国位居垃圾邮件柬源国首位，半以卜的垃圾邮什足从关幽 发向全t ! 界的，q ，困( 包括香港、台湾地区) 排存韩闲之后列第t 何怫i 。垃墩邮件、泉源 分布情况如图1 1 ： 沈娜丁业人学倾l 学位论文 6 00 0 5 0 - o o 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 00 0 美幽韩国中国 巴两加拿大 多数邮件均带有一个以上的u r l ( 统一资源定位器) 地址，2 0 0 4 年6 月在全球范 围内发送的垃圾邮件进行分析的结果显示，其中9 9 7 左右是利用以中国为首的五个国 家的代理服务器发送垃圾邮件的，仅中国就占全体的7 3 6 左：6 t g j ，其它各国代理邮件 服务器比例如图1 2 ： 8 0 0 0 7 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 00 0 中幽韩国美国俄联邦巴州 图1 2 代理邮件服务器分布豳 据中国教育科研网紧急相应小组( c c e r t ) 统计表明，在我国4 6 左右的垃圾邮 件属商业广告，包括介绍网站，推广商品和服务等，在商业广告中，i t 行业的内容居 多，占所有商业广告的3 1 左右。仅次于商业广告的是关于宗教宣传的垃圾邮件，另外 一部分垃圾邮件是关于发财之道、成人和色情之类的内容，我国垃圾邮件的内容分御情 况如图1 3 ： 沈m 丁业人学坝i 学位论文 圈1 3 我国垃圾邮件内容分布图 1 2 4 反垃圾邮件技术 ( 1 ) 反垃圾邮件技术的发展历程，町以分为i 个阶段一l ： 1 ) 触发阶段( 1 9 9 3 年一1 9 9 7 年) ：1 9 9 4 年，s p a r e 词丌始用于表叮垃圾邮件： 1 9 9 5 年l o 月，国际上丌始为垃圾邮件设定专门的邮件帐，r l ia b u s e d o m a i n ， j 十收集、 讨论垃圾邮件；同时丌始利用“黑名单”( 把一些已知的发送垃圾m l h q - 1 p 或邮件地址 列入其中，用来过滤垃圾邮件) 技术实施反垃圾邮件工作。 2 ) 推进阶段( 1 9 9 7 年一1 9 9 9 年) ：1 9 9 7 年5 月，困际卜成立了c a u c e ( c o a l i t i o na g a i n s tu n s o l i c i t e dc o m m e r c i a le m a i l ) 组织，主要从侣议立法的角度出发， 力图唤醒有忐者共同参与，一起抵制垃圾邮件。1 9 9 8 年i s o c ( 幽际互联9 6 4 协会) 针对 垃圾邮件问题召丌了项会议，讨论有效的实施垃圾邮件过滤方式等等。再：这骱段 l f l ，许多固际组织和服务单位例如m a p s 、s p a n h a u s 、o r b s s p a m c o p 也相继成 立，对垃圾邮件l u 题( 尤其是对i s p ) 提出了很多建议和解决方案。更为重要的是， 1 9 9 8 年我幽成立了第一家丌展垃圾邮件与反垃圾邮件技术研究簟位“中教育，科研 网紧急响应小组( c c e r t ) ”，他们积极地与冈际组织接触行建：联系，成为这阶 段我国接受和处理因际投诉的手要窗门。 沈m1 业人学坝 。学位论文 3 ) 发展阶段( 1 9 9 9 年一2 0 0 2 年) ：1 9 9 9 年2 ，】，r f c 2 5 0 2 ，a n t i s p a r e r e c o m m e n d a t i o n sf o rs m t om t a s 的正式发布标志着反垃圾邮件技术研究的蓬勃发腿。 许多闺际知名大学和研究机构都组织人员玎 始了反垃圾邮件技术的研究。随着反垃圾邮 件立法和建立统一标准等工作的推进，这一研究领域更是吸引了订：多从事交叉学科研究 的技术人员的关汴。机器学习、神经网络和遗传算法等先进的研究经验部被引入到这 领域。这l 阶段的研究成果成为近几年国内外丌发反垃圾邮件产品的主要技术依据。 ( 2 ) 反垃圾邮件技术过滤。反垃圾邮件技术主要包括：垃圾邮件过滤技术、邮仆 服务器的安全管理和配置技术以及对简单邮件通信协议( s m t p ) 的改进研究等i l 。 过滤技术的应用和研究在推进和发展阶段主要集中在一i 个方面： 1 ) 黑名单技术。黑名单技术即将确认后的垃圾邮件来源站点放入一个黑名币 ( b l a c k h o l el i s t ) ，然后通过发靠垓名单柬保护邮件服务器小受到黑名单中站点的侵 扰。目i j 仃在此技术上最流行的是实时黑名单( r e a l t i m eb 1 a c k h o l cl i s t ，简称r b i ) 技术。r b l 实际卜是个可供查询的i p 地址列表，通过d n s ( 查询和区域传输) 的查询 方式束查找一个t p 地址记录是否存在来判断其是否被列入了该实h 寸黑名尊。川”】。多数 的t 流邮件服务器如p o s t f i x 、q m a i l 、s e n d m a i l 等都支持实时黑名单服务。小过山j i 多数的黑名单服务提供者是国外的组织和公司，所以其提供的黑名单并不能有效地反映 h 国内的垃圾邮件情况，因此国内使用实时黑名单服务的邮件商很少。 2 ) 代理过滤技术。邮件过滤按照邮件系统的角色结构叮以分为：一类：m t a ( 邮什 传输代理) 过滤；m d a ( 邮件递交代理) 过滤：m u a ( 邮件用户代理) 过滤。 m t a ( m a i lt r a n s f e ra g e n t ) ：主要负责与其他m a i ls e r v e r 的能息交换以及本系统 的邮件收发。在这个层次f ：实现的邮件过滤是真正意义上的邮件过滤。被过滤的邮件、 会被m t a 接收，处理容量大，在这个层次进行邮件过滤需要根掘具体的m t a 环境来 实施。 m d a ( m a i ld i l i v e r ya g e n t ) ：要负责将信息投递到高速存储队列( s p 0 0 1 ) 。在邮 件投递阶段对邮件进行过滤，适合邮件的分类分拣，但实现比较繁琐。 m u a ( m a i lu s e ra g e n t ) ：妻要负责把信息从高速存储队列( s p 0 0 1 ) 中传递到， j 厂1 个人信箱。常用的f ro u t l o o k 、f o x m a i l 等流行客j r l i 端软件。符：连接服务_ ； 时，根引删 沈m q z 、l k 人学坝l 学化论殳 户定义的规则，取出符合条件的邮件。这个层次的邮件过滤 e 较容易实现，但它不是 种真正意义的邮件过滤，因为它不能节省卜 被垃圾邮件占川的带宽和处理能力，职是川 以让i ：i 户不再收到这螳已被过滤的垃圾邮件。 3 ) 客户端反垃圾邮件技术。从邮件分析的角度可以大致把邮件分为以卜- m 帮分： 邮件头、发件人、收件人、邮件主题、邮件内容，客户端垃圾邮件的过滤也，t 要是基丁 这h 部分进行的。 在众多客户端反垃圾邮件产品中，比较值得一捉的亮点是f o x m a i l 中使用的贝叶斯 过滤。贝叶斯概率算法，是基于概率统计的优秀的自然语亩处理算法【1 ”。使用贝叶斯过 滤，首先耍使系统进行学习，统计到足够多的垃圾邮件和非垃圾邮件的关键字，做最幸j 的统计分析，计算出相关的关键宁的出现概率。但这是一件比较痛苦的事，f o x m a i l 要 求至少分别学习箨1 0 0 0 封垃圾邮件和非靛圾邮件爿可以使岗，并h 你一定要确认你的 垃圾邮件和非垃圾邮件的分类是正确的，不要把非垃圾邮件放到垃圾邮件文件央中，乔 则你在使用贝叶斯过滤时，可能会把你的币常邮件给拒收掉。 在邮件服务器的安全管理和配置方面，主要研究问题包括：广泛引起关i 的o p e n r e l a y 、邮件签名统计、收发邮件的主机及用户认证、病毒过滤、邮件路彳争验证等等。 针对垃圾邮件问题对s m t p 协议进行改进和完善也是众多研究单位的天注再点。 i e t f 与i r t f 的下级部门a s r g ( 反垃圾邮件研究小组) 支持在不放弃s m t p 的情况f 通过校验邮件地址控制垃圾邮件的技术方案：终端发送准许( s e n d e rp o l i c y f r a m e w o r k ) ，指定邮寄者协议( d e s i g n a t e dm a i l e r sp r o t o c 0 1 ) 、逆向邮件交换( r e v e r s e m a i le x c h a n g e ) 1 1 3 l 。随着网络结构及其应用体系的进一步发展，这方面研究得j 的 结果将会成为解决垃圾邮件的有利措施。 1 3 论文主要研究内容及意义 实现w e b m a i l 反垃圾邮件系统主要包括两部分：l i n u x 环境下，r 发w e b m a i l 邮件模 型，实现安伞的邮件收发、用户管理等功能；反垃圾邮什设计，使系统能够有效、准确 的屏蔽垃圾邮件。 第一部分，w e b m a i l 邮件模型的丌发分为两个层次：一是后台服务器的搭建和设 置。山a p a c h e 和t o m c a t 共阿提供w e b 服务；q m a i l 与m y s q l 融合存起，_ ! 史现邮件 沈ml 一业大学倾卜学位论史 服务和数据库管理功能，并对开放源代码的q m a i l 系统进行优化，实现r 邮件j 】，、的数 据库管胖，使系统用户和邮件用户分离，提高用户管理的安全性。一：是阿台的w e b 编 程丌发，主要涉及剑玎发工具。o 后台数据库服务器和邮件服务器的交瓦问题。 第一二部分，系统的反垃圾邮件的研究与实现。在垃圾邮件泛滥的今天，邮件系统【f 1 的反垃圾邮件设置是必不可少的，我主要完成以下工作： ( 1 ) 垃城邮件状况分析。 ( 2 ) q m a i l 有效配置，舫止邮件服务器的中继利用。 ( 3 ) 服务器端黑名单技术与基r 匹配的规则评分过滤技术相结合的邮件过滤。 ( 4 ) 客户端自定义邮件过滤。 ( 5 ) 关_ 追踪垃圾邮件来源的研究，提出改进的黑名币，1 i 成方式。 沈h t 业人学坝l 学化论文 2 1 基本的电子邮件系统 邮件系统是个分布式客户服务器系统【1 4 1 。客户通过与服务器对话束发送和接收 邮件，服务器则与另一个服务器对话。客户可以直接给服务器发送个外发消息，服务 器会把它发送到收件人的邮箱或者发送给另一个会继续处理这条消息的服务器。邮件系 统包括以_ 儿个基本元素： ( 1 ) m u a ( m a i lu s e ra g e n t ) 邮件用户代理：用户用束发送和接收e m a i l 的客户 程序，如我们熟悉的o u t l o o k 、f o x m a i l 等。 ( 2 ) m t a ( m a i lt r a n s f e ra g e n t ) 邮件传输代理：是邮件服务器程序，也就是我们 常说的邮件服务器，它是f 乜了邮件的核心。它主要是根据邮件求作：传输决定，j ：把它 交给m d a 以便作实际的传输。作用是将邮件正确路由到f 一个闩的地，诈确保邮件有 合适的格式，町以被正确的理解，如q m a i l 、s e n d m a i l 等。 ( 3 ) m d a ( m a i ld e l i v e r ya g e n t ) 邮件递送代理：执行m t a 程序，用柬写消息到 用，o 的邮箱，或传递给另一个m t a 。 ( 4 ) m r a ( m a i lr e t r i e v a la g e n t ) 邮件扶取代理：从相对_ j ，、tm u a 的 蘸予远群服 务器的邮箱获取信息。 简单的邮件系统结构如图2 1 ： 圈2 1 简单邮件系统结构图 沈阳t 业人1 学颤l 学位论史 实际上，许多商业产晶和软件通常模糊了邮件系统元素叫的| 超别。m f a 、m d a 、 m r a 经常合成邮件服务器组件。 2 2 电子邮件的工作原理 2 2 1 电子邮件的格式 一封电子邮件是山多个首部字段和个币文组成的，除邮件本身之外，还有个 “封套”包含有其它信息，这个封套信息是作为s m t p 的组成部分创建的”1 。 首部字段出明值对组成，它们之| 1 = i j 山冒号分隔，必填首部提供了天r 邮件发件人和 收件入以及邮件发送f 1 期的信息，其它首部可以提供关了：m 口件主体或肯内容的信息，也 可描述它足如何在i n t e m e t 上传输的。币文和首部之问通过a s c i i 的l _ 车( c r ) ，厉m 用换行符( l f ) 进行区分的。 ( 1 ) 必选首部：每一个r f c 8 2 2 消息都有多个首部是必须填写的，也就是蜕为使 邮件住邮件系统中传送而必须包括这些首部。必选首部包括：d a t e 、f r o m 、t o 。d a t e 首部给出了发送邮件的时问和同期。它一般由第一个接收邮件的m t a 生成。f r o m 首部 提供了发件人的姓名。它应该包括该邮件发件人e m a i l 地址，这个首部不心浚包括多个 地址。t o 首部用来弘 别邮件的收件人，可以包括多个e m a i l 地址。 ( 2 ) 可选酋部：可选茸部可以用柬增加一个邮件的分却或提供附) j i l l , - 息给发件 人。如c c 就是町选首部，可以使封邮件复制给其它的收件人。s u b j e c t 首部也是可选 的它提供了所发送的邮件的主题。 ( 3 ) 动态首部：动态首部即邮件的信封头。它足山m t a 创建的。它包括的无豢 乍f ：m e s s a g e i d 、r e s e n t m e s s a g e i d 、r e c e i v e d 、r e t u r n - p a t h 等。m e s s a g e i d 、r e s e n t m e s s a g e 一1 d 是与每个m t a 上经过的邮件的身份确认相关，它们是山m t a 分配的。立” 果一封邮件经过多个m t a ，每个m t a 都会分配。个新的身份标识符。一条m e s s a g e i d 值的牛成是具有唯一性，山一个序列号和一个：t 机地址构成。r e c e i v e d 和r e t u r n p a t h 首部称为路径字段，它们律都山m t a 填写，以提供一封邮件往邮件系统r 1 经过 的路径信息。每个m t a 填j 一个r e c e i v e d 首部，存h 的地之前的最后个m t a 填 弓r e t u r n p a t h 首部。 沈坶1 t 业人学坝j j 学位论文 ( 4 ) 邮件的地址格式：邮件的基本地址格式为：用户名 上机域。需要注意的足 对f 奉地邮件地址，用户名是区分大小写的，但是对于邮件管理员是个例外。j ：本地邮 件地址， j ，o 名不区分大小写。 2 2 2 电子邮件的收发协议 邮件的发送和接收的基本过程，涉及到几个与邮件系统有关的协议嗣渤硎i 。这些协 议都是t hi n t e m e t 机i 准r f c 定义的q 。 ( 1 ) s m t p 协议：s m t p ( s i m p l em a i lt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 是最早出现的，h 时使 用最普遍的最基本的i n t e m e t 自g 件服务坍议，山r f c 8 2 1 定义。它是。1 种由g 件传输代理 协议，通过s m t p 协议转移邮件信息以及接收用户的识别信息，使m t a 之i 、日j 能够进行 通信。s m t p 协议采用简荦的命令来建立连接并在主机之间传输消息和资料。它在服务 器的2 5 号端口上使川个t c p i p 连接，进行监听和响应。s m r p 包括m a i l 等j l 个祭 本命令，每收到个命令后，远程丰机都发送个响应代码给原始发送方，以便告知命 令是酉被接收成功。 ( 2 ) p o p 3 协议：p o p 3 ( p o s to f f i c ep r o t o c 0 1 ) 是允许用户从邮件服务器收发自8 件 的协议，由r f c l 9 3 9 定义，足一种邮件用户代理协议。用户的m u a 使用p o p 3 协议米 j 方问和阅读用户信箱驻的信息。p o p 服务在l l o 端口，使用一个t c p i p 连接。p o p 3 的 命令很简单，当接收邮件时，它是以用户当自口存储在服务器一f z 的全部邮件为对象进行操 作的，并次性的将它们下载到客户端计算机中：用户通过登陆到支持p o p 3 j j 、议的邮 件服务器发送邮什及附件，然后，邮件服务器将用户提交的发送邮件转发剑运行s m t p 协议的计算机q ，通过s m t p 实现邮件的发送。 ( 3 ) h 丁r p 协议和h t m l 语言：h r r p ( h y p e r y e x t t r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 是从w e b 服 务器到w e b 浏览器传输文本和其它元素的标准。h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ) 2 ： 编写w e b 网页最摹本文文件格式语音。利_ j 这个协议，借助j 二h t m l 语高，通过 a p a c h e 等的w e bs e r v e r 软件，邮件服务器町以建立基于浏览器的邮什客户端。这样， j _ i 户可以使用w e b 测览器，通过i n t e m e t 在任何地点访问自己的邮箱、收发电r 邮稍。 系统管理员也l i j 以使用w e b 浏览器，实现对邮件服务器的远稗管理操作。 沈m t 监入学领 ：学 记论文 ( 4 ) i m a p 4 协议和m i m e 协议：i m a p 4 ( i n t e r n e tm e s s a g ea c c e s sp r o t o c 0 1 ) 是一 种泣用可以安全地存j 远程服务器土操作自g 件的协议，通过这个协议用户t 叮以创建、删 除、重命名自己在服务器上的邮箱，在服务器上下载新邮件、删除邮件并且可以实现邮 件的搜索功能。i m a p 4 服务可以在邮件服务器一端为用户保存邮件。它足h lr f c 2 0 6 0 定义的。 m m e ( m u l t i p u r p o s eh a t e m e tm a i le x t e n s i o n s ) 规定了通过s m t p 协议传输| 文本 电子邮件附件的标准，r f c 2 0 4 5 r f c 2 0 4 9 定义了m i m e 标准。m i m e 增强了使h 4 电r 邮件传输多媒体信息的能力。m i m e 标准已经成为i n t e m e t 上电子邮件的主流，绝大多 数邮件客户端软件和w e b m a i l 都能很好的支持m i m e 。 2 2 3 电子邮件的传输 电子邮件传输过程如图2 2 所示旧： 龇压 t 卜匦，齿蛾 ! j 终端用户发送一封电了邮件时，首先试图去寻找一个信件传输代理，把邮件提交 给它，信件传输代理得到了邮件后将它保存在自身的缓冲队列中，然后根掘邮件的日标 地址，通过对d n s 进行查询，搜索到对应这个目标地址的邮件传输代理服务器的i p 地 址，并通过网络将邮件传送给邮件传输代理服务器。对方的邮件传输代理服务器接收到 邮件之后，将其缓冲存储到本地，并通过投递代理将邮件分发至最终用户邮箱，电子邮 件接收彳 通过片j 户代理查看自己的电子信箱。 在这个过程中，邮件传输代理主要负责监视用，、代理的请求，根掘电子邮件的闷标 地士| ：找出对应的邮件服务器，将信件传递给邮佧服务器或者将接收到的邮件缓打提交给 沈阳t 业人学帧 学位论文 最终投递程序。投递代理负责从信件传输代理取得信件传输至最终用户的邮箱。片j 户代 理接收_ j 户输入的各种指令，将用户的邮件传送夸信件传输代理或者通过p o p 、i m a p 将信件从传输代理服务器处取到本机f ：。 不管是发送过程还是接收过程，电子邮件的传输都是遵循s m t p 、p o p 3 、i m a p 协 议的，这些阱议确保了电子邮件在各种不同系统之问的传输。 2 3 q m a i l 软件机制 2 3 1q m a i l 软件结构 q m a i l 系统是山一系列子程序组成的，这些子程序可以分为两类：呵执z 1 - jt n f f 手和使 用工具程序，圭3 1 1 之间的关系如图2 3 所示： 圈2 3 q m a i l 结构框图 q m a i l 系统在运行时，仃，t i 个，丁执行的程序存后台运行l 】8 i 。这h 个程序分别为： q m a i l s e n d 、q m a i l i s p a w n 、q m a i l - r s p a w n 、q m a i l - c l e a n 、s p l o g g e r 。q m a i l s e n d 瑚芋尝试投 送q m a i l 队列晕的邮件消息：q m a i l 1 s p a w n 程j 般被q m a i l s e n d 调用向q m a i l 1 0 c a l 棵 序转发消息；q m a i l - r s p a w n 被q m a i l s e n d 程序调用向q m a i l r e m o t e 转发消息：q m a i l - c l e a n 程序将永远无法投递的消息从q m a i l 队列中移出；s p l o g g e r 程序将消息插入系统疆陆稗 序中。这“个稗序相瓦协调，共同控制系统的邮件收发1 作。 沈辫1 丁业凡学颂 ：学位论文 q m a i l 进程在处理和传输消息的过程中，一般会用到q m a i l 实川工具程序，每个 实用1 只程序在处理和投递邮件消息的过程中起着小同的作娜，其中些只有q m a i l 内 核程序能够使用，其它的可以由q m a i l 管理员用来处理消息并得到统计信息。 控制文件用来存储q m a i l 系统配置的资料，它们之间相互独：，部位丁 i v a r l q m a i v c o n t r o l 目录下，普通用户都能够查看这监摔制文件，但只有根用户川以进行 修改。 环境变量用于加载多数控制文件的设定。 2 3 2 q m a i l 收发邮件机制 q m a i l 收发邮件的过程如图2 4 ： 从电子郏件的柬源来看可以分为两类：来自远狸用户的邮件和本地_ 肆 , e l 出g 纠，。往 q m a i l 系统中，q m a i l s m t p d 程序负责接收来自远程用户的邮件消息，并将它们传递给 q m a i l - q u e u e 程序处理。远程用户的邮件消息是采用s m t p 协议进行传输的，q m a i l s m t p d 必须时刻准备接收来自网七的消息。q m a i l 系统采用了个网络辅助程序h a e t d 束 监控p 连接，当个s m t p 连接尝试被检测时，i n e t d 自动启动q m a i l s m t r ) d 程序并将 i p 连接的控制权交给该程序处理。q m a i l i n j e c t 程序用来接收奉地产生的邮件消息。 邮件消息被接收后传递给q m a i l q u e u e 程序，q m a i l - q u e u e 程序将邮件放入邮件队列 中就调用q m a i l - s e n d 程序来处理它。q m a i l s e n d 榆查邮件队列r 1 每个消息的状态，通 沈i q l t q k 人学坝f 学付论殳 过对时一次邮件请求失败的消息的识别，判断圭2 1 f j 是处于临叫的投送失败状态还是永久 投送失败状态。临时投递失败状态f 的邮件消息将被再次投递，永久投递失败状态卜的 邮件消息将被传递给q m a i l - c l e a n 程序，q m a i l c l e a n 程序将这些邮件清除。 相对一j 二邮件服务器来说，q m a i l s e n d 将接收方被指定为本地的邮件都传递给q m a i l l s p a w n 警序，被指定为远程邮件服务器的邮件消息都传递给q m a i l r s p a w n 程序。q m a i l r s p a w n 程序为每个邮件消息决定下个h 的邮件服务器，然后激活q m a i l r e m o t e 群序将 邮件进行饮转发。q m a i l i s p a w n 把本地邮件接收后调用q m a i l 1 0 c a l 程序检测邮件消息 的头字段元，根掘头字段中的d e l i v e r e d t o 的信息，q m a i l l o c a l 将邮件分发剑牛h 应的邮箱 中f 。 2 3 3q m a i l 邮件管理机制 q m a i l 有三种方式能够用柬管理那些发给本地邮件服务器卜用户的邮件消息：现有 本地邮件方法、m a i l b o x 方法和m a i l d i r 方法0 2 0 1 。 所有的u n i x 系统都包括个本地邮件投送程序以便在本地崩户之叫发送简单的文 本消息，史n 有个特定的格式来存储这个文本消息，这种方法称之为本地邮件的方 法。本地邮件存储方法使用一个公共的h 录，该日录中有许多独立的用户文什，每个 都用来存储发送给该本地用户的消息，邮箱布局如图2 5 所示： 图2 5 本地邮箱布局 在图中y u e 、m a r k 、d o v e 都是用，t 的邮箱文件，消息按照个严格的格一被保仃 刽相应的用，l