Network_02-02__電子メール

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# 電子メール<br>- アプリケーション層の例(2) -

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class: img-right,compact
# メール関連プロトコル

![SMTP](images/smtp-overview.png)

- HTTP/1.0より少し複雑なstatefullの例
    - (暗号モードが別途あり,省略)
- メールの送信(図の(1)),転送(図の(2))
    - SMTP = Simple Mail Transfer Protocol
    - 25/tcp が伝統のポート番号で、
      サーバ間メール転送(図の(2))のデフォルト
    - 587/tcpはMail Submission(送信,図(1))
- メールをPCに取込む(図の(3))プロトコル
   - メールソフト(メールリーダ)の裏側
   - POP3
      - Post Office Protocol
      - 110/tcp
   - IMAP4
      - Internet Message Access Protocol
      - 143/tcp

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# POP3 全体構成

<div class=footnote>
<small>
(脚注)POP3のほうが単純なので、こちらから先にやります
</small>
</div>

![SMTP](images/smtp-overview.png)

- 図の一番左の部分
    - 図の(2):メールサーバがメールを受信
       - 受信したメール群はメールサーバに保存されています
       - 保存場所をメールスプール(spool)と呼びます
    - メールサーバと同じホスト上で、POPサーバも動いています
    - ユーザはPOP3もしくはIMAP4プロトコルでサーバからメールを取り込みます(図の(3))
        - 注: ブラウザ(webmail)やスマホのアプリも、
          裏側では IMAP4 でアクセスしています

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class: col-2,compact
# POP3 動作の詳細

<div class=footnote>
<small>
(脚注1)+で始まる一連の行は、サーバからの応答
<br>
(脚注2)クライアントから「4文字のコマンド 引数」を送信
</small>
</div>

- POP3
    - 最初は挨拶
    - ログイン(**認証**)
        - ユーザ名とパスワードを送信 ->
	  本人であることを証明
    - 本人であることを確認後
        - メールを取得
        - メールを削除
    - 本人であることを確認できない時は?
        - 何もできません
        - ログアウトできるだけ
    - ログアウト

<wbr>
- `// C言語風のコメント`をつけておきます
```
+OK Qpopper (version 4.0.5) at // 挨拶
  メールサーバ starting. ...略...
.. 省略 ...
USER ユーザ名                 // ログイン
+OK Password required for ユーザ名.
PASS パスワード               // パスワード
+OK ユーザ名 has 1 visible... // 認証OK
RETR 1                        // メール1番を取得
   ... 略(メール本体が表示) ...
+OK 434 octets
DELE 1                        // メール1番を削除
+OK Message 1 has been deleted.
   ... 略 ...
QUIT                          // 終了
+OK Pop server at メールサーバ signing off.
```

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# POP3でメールを受信するデモ

<div class=footnote>
<small>
(脚注1)+で始まる一連の行は、サーバからの応答
<br>
(脚注2)クライアントから「4文字のコマンド 引数」を送信
</small>
</div>

```
+OK Dovecot ...    // サーバからの挨拶
USER ユーザ名              // ログイン
PASS パスワード          // パスワード
STAT                 // 統計情報を表示
LIST               // メール一覧を表示
RETR 1              // メール1番を取得
DELE 1              // メール1番を削除
QUIT                           // 終了
```

埋め込みが動作しない方は[こちら](https://www.youtube.com/embed/OfdR9YwiOU8?rel=0)

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# SMTP 全体構成

<div class=footnote>
<small>
(脚注)
客先に一つだけサーバを納品するといった場合、ログのメールを送るようにしたいわけです
</small>
</div>

![SMTP](images/smtp-overview.png)

- 図の(2)がメール転送(mail transfer)
    - 伝統の25/tcpを使います
- 図の(1)が(ユーザからの)メール送信
    - mail submissionと呼んでいます
    - submissionでは不正アクセスを防ぐ必要があります
       - 自組織のユーザだけが送信できます。
         そうでないとSPAM送信サーバに悪用されます
    - 使うポートは25/tcpもしくは587/tcp
        - 587/tcpは人間用、25/tcpはシステム用(ログメール用)といった使い分けができるように、あえて別ポートにした運用がのぞましい

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# SMTP 動作の詳細

- SMTP
    - 最初は挨拶
    - 送信者を指定
    - 送信先を指定
        - 必要なら複数指定可
        - 一度に指定できるメールアドレスは一つなので、
          必要な回数だけ繰り返します
        - 複数指定も、ふつう上限があります(念のためのSPAM対策)
            - 上限は1000人くらいが普通ではないかと
    - メールを送信
    - ログアウト

<wbr>
- `// C言語風のコメント`をつけておきます
```
220 〜.fml.org ESMTP Postfix  // サーバからの挨拶
EHLO client.nuinui.net
250-mta.fml.org
 ... 略 ...
250 8BITMIME
MAIL FROM:<fukachan@fml.org>  // 送信者
250 Ok
RCPT TO:<rudo@nuinui.onet>    // 送信先
250 Ok
DATA                          // データ転送開始
354 End data with <CR><LF>.<CR><LF>
メール本文をここで送信
.
250 Ok: queued as 9BB9F86640
QUIT                          // 終了
221 Bye
```

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class: col-2,compact
# SMTPでメールを送信するデモ(ビデオ)

```
220 〜.fml.org ESMTP Postfix  // サーバからの挨拶
MAIL FROM:<fukachan@fml.org>  // 送信者
RCPT TO:<rudo@nuinui.onet>    // 送信先
DATA                          // データ転送開始
QUIT                          // 終了
```

埋め込みが動作しない方は[こちら](https://www.youtube.com/embed/dCSryiMkEfM?rel=0)

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# 参考資料<br>メールサーバのソフトウエア紹介

<div class=footnote>
中間試験には出ません
</div>

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# 参考: メールソフトウエア

- コードを読むならPostfixがおすすめです
- メールサーバのソフトウエア (登場順)
    - Sendmail
        - もっとも初期からあるメールサーバで、
          互換の基準、いまは商用サポートあり
        - モノリシックアーキテクチャ
        - バグが多かったしな...
        - (90年代末にPostfixがリリースされた時にSendmailは捨てました)
    - qmail
        - 高速でセキュアなのは確かですが、
          DJB(作者)の設計思想では運用しづらい。
          DJB教に入信しないと...(数学屋とは馬があわない:-)
    - Exim
        - Debian/Linuxのデフォルトなので運用されているサーバ数は多いらしい
    - Postfix
        - 作者W.Venemaは
           Postfix以前にtcp_wrappersやSATAN、
           またFIRSTの運営などセキュリティ分野で知られた人です
           (高エネルギー物理出身ですけどね:-)
        - モデュラーアーキテクチャの勉強にもおすすめです

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# 参考: Postfixの(だいぶ簡略化した)内部構造

![height480px](images/postfix-internals.png)

メールサーバの内部構造は複雑なので説明は省略します