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2011年(12)

2010年(20)

分类: LINUX

2011-02-24 15:23:50

第1 章.     POP3概述

POP3全称为Post Office Protocol version3,即邮局协议第3版。它被用户代理用来邮件服务器取得邮 件。POP3采用 的也是C/S通信 模型,对应的RFC文 档为RFC1939。 该协议非常简单,所以我们只重点介绍其通信过程,而相关的一些概念和术语请参考RFC文档或另外一篇文章《SMTP协议分析》

第2 章.     POP3详解

2.1.  通信过程

用户从邮件服务器上接收邮件的典型通信过 程如下。

1)        用户运行用户代理(如Foxmail, Outlook Express)。

2)        用户代理(以下简称客户端)与邮件服务器(以下简称服务器端)的110端口建立TCP连 接。

3)        客户端向服务器端发出各种命令,来请求各种服务(如查询邮箱信息,下载某封邮件等)。

4)        服务端解析用户的命令,做出相应动作并返回给客户端一个响应。

5)        3)和4)交替进行,直到接收完所有邮件转到步骤6),或两者的连接被意外中断而直接退出。

6)        用户代理解析从服务器端获得的邮件,以适当地形式(如可读)的形式呈现给用户。

其中2)3)和4)用POP3协议通信。可以看出命令和响应是POP3通信的重点,我们将 予以重点讲述。

2.2.  命令和响应

2.2.1.  格式

POP3的命令不多,它的一般形式是:COMMAND  [Parameter] 。其中COMMANDASCII形式的命令名,Parameter是相应的命令参数,是回车换行符(0DH, 0AH)

服务器响应是由一个单独的命令行组成,或 多个命令行组成,响应第一行“+OK”或“-ERR”开头,然后再加上一些ASCII文本。“+OK”和“-ERR”分别指出相应的操作状态是成功的还是失败的。

2.2.2.  三个状态

POP3协议中有三种状态,认正状态,处理状态,和更新状态。 命令的执行可以改变协议的状态,而对于具体的某命令,它只能在具体的某状态下使用,这些请参看表1RFC193

客户机与服务器刚与服务器建立连接时,它 的状态为认证状态;一旦客户机提供了自己身份并被成功地确认,即由认可状态转入处理状态; 在完成相应的操作后客户机发出QUIT命令(具体说明见后续内容),则进入更新状态,更新之后又重返认可状态;当然在认可状态下执行QUIT命令,可释放连接。状态间的转移如 1所示。

---建立连接---|认可|--认证成 功--|处理|--执行QUIT--|更新| 
                  |_______ -QUIT结束_________________|

ddddddd
  

1 POP3的状态转移图

认可状态

处理状态

更新状态

建立连接

执行QUIT

QUIT完毕

执行QUIT,释放连接

认证成功

2.2.3.  一个例子

命令和响应的格式是语法,各命令和响应的 意思则是语义,各命令和各响应在时间上的关系则是同步。我们还是通过以个简单的POP3通信过程来说明协议的这三个 要素。

Ctelnet pop3.126.com 110   /* 以telnet方式连接126邮件服务器 */

S+OK Welcome to coremail Mail Pop3 Server (126coms[3adb99eb4207ae5256632eecb8f8b4855]) /* +OK,代表命令成功,其后的信息则随服务器的不同而不同*/

CUSER bripengandre /* 采用明文认证 */

S+OK core mail

CPASS Pop3world /* 发送邮箱密码 */

S+OK 654 message(s) [30930370 byte(s)] /* 认证成功,转入处理状态 */

CLIST 1 /* 显示第一封邮件的信息 */

S+OK 1 5184 ./* 第一封邮件 的大小为5184 字 节 */

CUIDL 1 /* 返回第一封邮件的唯一标识符 */

S+OK 1 1tbisBsHaEX9byI9EQAAsd /* 数字1 后的长字符串就是第一封邮件的唯一标志符 */

CRETR 1 /* 下载第一封邮件 */

S+OK 5184 octets /* 第 一封邮件的大小为5184字节 */

SReceive  /* 第 一封邮件的具体内容 */

S:…

CQUIT /* 转入更新状态,接着再转入认证状态 */

S+OK

C: QUIT /* 退出连接 */

S+OK core mail /* 成功地退出了连接 */

对于上述的过程,补充如下几点内容。

1)        C:”开头的行(不包括"C")是客户端的输入,而以“S:”开头的行(不包括"S")则是服务器的输出。

2)        上述的命令并不一定会一次性成功,服务器会返回错误响应(以“-ERR”开头),客户端应该按照协 议规定的时序,来输入后续的命令(或重复执行失败的命令,或重置会话,或退出会话等等)。

3)        上述过程是示意性的,实际过程可能与其有较大不同。例如,实际过程中可能使用加密认证(MD5摘要认证)。

4)        RETR下载下来的邮件可能会难以看懂,这是 因为其可能使用了quoted-printable编码或base64编码,我们可用Foxmail等用户代理软件来解码它。

2.2.4.  常用命令和响应

SMTP命令不区分大小写,但参数区分大小写,有关这方面的详细说明请参考RFC1939。常用的命令如 1所示。

命 令

参 数

使 用在何种状态中

描 述

USER

Username

认证

此命令与下面的pass命令若成功,将导致状态转 换

PASS

Password

认证

此命令若成功,状态转化为更新

APOP

Name,Digest

认证

DigestMD5消息摘要

STAT

None

处理

请求服务器发回关于邮箱的统计资料,如邮件总数和总字节数

UIDL

[Msg#](邮件号,下同)

处理

返回邮件的唯一标识符,POP3会话的每个标识符都将是唯一的

LIST

[Msg#]

处理

返回邮件的唯一标识符,POP3会话的每个标识符都将是唯一的

RETR

[Msg#]

处理

返回由参数标识的邮件的全部文本

DELE

[Msg#]

处理

服务器将由参数标识的邮件标记为删除,由QUIT命 令执行

TOP

[Msg#]

处理

服务器将返回由参数标识的邮件的邮件头+n行内容,n必须是正整数

NOOP

None

处理

服务器返回一个肯定的响应,用于测试连接是否成功

QUIT

None

处理、认证

1)        如果服务器处于“处理”状态,么将进入“更新”状态以删除任何标记为 删除的邮件,并重返“认证”状态。

2)        如果服务器处于“认证”状态,则结束会话,退出连接

1 POP3的常用命令

至于响应则如2.2.1所述,由“+OK”或“-ERR”开头,后跟一些可读的说明和一些其它参数(对RETR,这个参数就是邮件的内容)。更详细的说明请参考RFC1939

第3 章.     POP3 VS IMAP

POP3相对于因特网报文存取协议IMAPInternet Message Access Protocol)的最大的不足是:它只是一个脱机协议, 客户与服务器的交互性不是特别好。例如不能直接在邮箱中创建文件夹,不太好选择性地下载邮件的某部分(虽然TOP命令部分地实现了这个功能,但交互性不 是很好)等。然而,它也有自己的优势,那就是协议简单,容易实现,成本低,这是POP3用得很广泛而IMAP几近淘汰的最重要的原因。

第4 章.     实现方案

ID

Protocol

Captured contents

user name

password

sender

receiver

subject

contents

attachments

5

POP3

 

2 POP3分析要求

2给出了协议分析要求。容易看出,获取各个字段是比较容易的。我们可以抓取客户端与服务器端的交互信 息,然后根据各命令字或响应字来提取出我们想要的字段。例如,要获取user name,对于明文验证,我们只需检测到客户端的发送信息中出现USER这个时候,然后提取出USER命令后的参数即可。 需要说明的是,虽然客户端与服务端交互的信息可能经过了编码或加密,但我们仍能够通过解码或解密来获得所需要的信息。

第5 章.     参考资料

[1]      RFC文档:RFC1939对应POP3协议,RFC821对应SMTP协议,RFC822对应邮件标准,RFC1425对应ESMTPRFC1522对应邮件首部的扩充,RFC1521对应邮件正文的扩充

[2]      ,上面有全面的英文RFC文档

[3]      ,上面有不少有用的协议分析文档,也有中文RFC文档,但质量不是特别高

[4]      Stevens, W.R., TCP/IP Illustrated, Vol1. Addision-Wesley, 机械工业出版社,2002

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