用SMTP/POP3访问邮箱暨SMTP/POP3原理
Exchange早期版本设计时侧重于在企业内部提供邮件服务，邮件传输以MAPI为主；Exchange的后续版本增强了对Internet邮局的支持，现在Exchange2003可以作为一个标准的Internet邮局为用户提供服务，也可以和互联网上的其他Internet邮局进行交互。本文我们将介绍以下内容：
一 如何用Outlook Express作客户端软件，通过SMTP，POP3协议访问邮箱
二 Exchange和其他互联网邮局通信时注意事项
三 SMTP，POP3原理分析
四 ESMTP
五 BASE64编码
实验拓扑如下图，Florence是域控制器和CA服务器，Berlin是Exchange服务器，Istanbul是客户机
一 如何用Outlook Express作客户端软件，通过SMTP，POP3协议访问邮箱
标准的互联网邮局包括SMTP和POP3两个组件，SMTP负责邮件的出站/入站，POP3负责邮件存储。我们可以利用SMTP把邮件发送出去，也可以利用POP3从自己的邮箱中下载邮件。Exchange2003的SMTP来源于Win2003中的IIS，POP3倒是和Win2003的POP3服务没有任何关系。Exchange2003的POP3服务默认是禁用状态，所以首先要启动POP3服务。在Exchange服务器上，开始－管理工具－服务，找到“Microsoft Exchange POP3”服务，将POP3服务的启动类型改为自动，然后启动POP3服务。
这时Exchange服务器已经可以提供SMTP和POP3服务了，我们在客户机Istanbul上，以Outlook Express（以后简称OE）作为客户端软件，测试一下SMTP和POP3的访问状况。启动OE后，在工具菜单中选择账户，在“邮件”标签下，选择 添加“邮件”
填写邮件发送者的名称，在此我们填写一个用户名，如下图所示
接下来要写用户的邮件地址
最重要的参数，分别对SMTP和POP3服务器进行描述，可以用NETBIOS名称，域名或是IP地址
输入用户名和口令就可以完成邮件账号的设置了
配置完邮件账户后，启动OE，点击“创建邮件”，给administrator发一封测试信看看
，如下图所示
看看管理员的邮箱，是不是已经收到信了，这证明SMTP工作正常。
管理员回封信，看看dufei能否收到，在 OE的“发送/接收”下拉菜单中选择“接收全部邮件”，看看收件箱里有没有回信，如下图所示，已收到回信，POP3工作正常。
二 Exchange和其他互联网邮局通信时注意事项
做完上述操作后，我们在Exchange邮局内部已经可以正常使用SMTP，POP3了，但要和其他的互联网邮局通信还需要注意以下两点：
1 设置DNS中的MX记录
2 设置SMTP服务器的中继
如果DNS服务器中没有正确设置MX记录，那么我们的邮局将无法收到其他邮局发来的邮件。SMTP服务器向其他邮局发送邮件时，要通过查询DNS的MX记录来定位接收邮局的邮件服务器，否则互联网上这么多主机，SMTP服务器怎么知道哪台可以接收邮件？早期的电子邮件地址格式是邮箱名@邮件服务器名，这种邮件地址中已经包含了邮件服务器的完全合格域名，因此SMTP服务器直接将邮件发送给邮件服务器就可以了。现在的电子邮件地址格式改成了邮箱名@域名，不再直接指明接收邮件的服务器，因此SMTP服务器就只能依靠MX记录来定位接收邮件服务器了。
Exchange服务器中的SMTP中继默认对所有未通过身份验证的用户都是禁用的，所以如果我们向向外网发一封邮件，例如发到，我们会看到如下图错误提示，提示中明确指出 “Unable to relay”，不能中继。那如何修改设置呢？
在Exchange服务器上，开始－程序－Microsoft Exchange－系统管理器－服务器－协议－SMTP－默认SMTP虚拟服务器－属性－访问－中继，如下图
当前的中继设置如下图所示，只有通过身份验证的邮件发送者才可以将邮件中继到其他邮局
修改中继设置，允许192.168.2.0子网内的计算机进行邮件中继，不要设置成允许任何人进行邮件中继，那会招致大量的垃圾邮件发送
改完中继设置后，重启SMTP服务，可以把信发往其他的互联网邮局了。
三 SMTP，POP3原理分析
我们用SMTP，POP3在互联网上进行邮件收发，邮件传递的过程是什么样的？我们假设163邮局的User1准备给263邮局的User2发信，大致过程如下
1 User1通过邮件客户端软件用SMTP协议把待发邮件提交到163邮局的SMTP服务器
2 163邮局的SMTP服务器通过查询DNS的MX记录，定位263邮局的邮件服务器，然后通过SMTP协议把邮件中继到263邮局的SMTP服务器
3 263邮局的SMTP服务器将邮件入站后，把邮件转给POP3服务器
4 POP3服务器把邮件存储在User2的邮箱中
5 User2利用邮件客户端软件通过POP3协议访问263邮局的POP3服务器，并从自己的邮箱中把邮件下载到本机计算机
接下来我们具体分析一下第一步和第五步，看看OE如何利用SMTP协议提交邮件，以及如何利用POP3协议访问邮箱。
先分析SMTP，根据RPC821，SMTP协议提供了一些简单的四个字符原语操作指令，OE就利用了这些指令发送邮件。常用的SMTP命令有
HELO ：发件方问候收件方，后面是发件人的IP地址或计算机名。收件方回答OK时标识自
己的身份。问候和确认过程表明两台机器可以进行通信。
MAIL FROM: 这个命令用来开始传送邮件，命令后面的参数是发件人邮件地址。
RCPT TO: 这个命令告诉收件方收件人的邮箱。当有多个收件人时，需要多次使用该命令，
每次只能指明一个人。
DATA ：收件方把该命令之后的数据作为发送的数据，数据被加入数据缓冲区中。
RSET ：这个命令用来通知收件方复位，所有已存入缓冲区的收件人数据，发件人数据和待
传送的数据都必须清除，接收放必须回答OK。
NOOP ：空操作，不影响任何参数，只是要求接收方回答OK
QUIT ：SMTP要求接收放必须回答OK，然后中断传输
OE发送邮件时，首先连接邮件服务器的25端口，我们在命令行下模拟这个过程
telnet berlin 25
Helo Istanbul （客户端进行自我介绍，我的名字是Istanbul）
mail from:admin@sina.com （客户机请求服务器替自己发一封信，信的发件人是新浪的管理员，这当然是胡说，没关系的，SMTP服务器并不校验）
rcpt to:administrator@exchtest.com （客户机描述这封信的收件地址）
data （客户机表示要开始输入信件内容）
subject:mail test! （客户机输入邮件主题 mail test！）
Just testting! （客户机输入邮件内容 Just testting!）
敲一下回车 敲一下.(点) 再敲一下回车 邮件内容结束，邮件开始进入发送队列
上述过程如下图所示：
检查一下管理员的邮箱，有没有收到这样一封信，如下图所示，真的收到了，而且以为是sina的管理员发来的，要记住，邮件是很容易欺骗的。
这样我们就用SMTP命令发了一封电子邮件，是不是很简单呢？其实我们可以来看一下OE发信的过程，打开OE，在“工具”菜单中选择“选项”，点击“维护”标签，在疑难解答下选择“邮件”，这样OE发送邮件时的过程会记录在日志文件中供我们分析使用。
在OE中发送一封邮件，测试一下。
邮件发出去了，检查下图路径中的smtp.log，这就是发送邮件时的日志文件
打开日志文件，里面记录了OE与SMTP服务器交互的全过程，[rx]代表OE收到的数据，[tx]代表OE发出的数据，仔细看看，OE作的操作和我们刚刚在命令行中作的完全一样。
我们再来分析一下OE利用POP3协议从Exchange邮件服务器收信的过程，POP3和SMTP类似，根据RFC1939也定义了一些四字符的原语命令，常用的POP3命令有
USER ： 输入邮箱名
PASS ： 输入邮箱密码
STAT ： 显示邮箱状态
LIST ： 列出邮箱中的邮件
RETR ： 读取邮件内容
DELE： 将邮件标记为删除
NOOP ： 空操作，仅返回一个回应
RSET： 中断当前操作，将标记为删除的邮件恢复
QUIT 退出POP3会话
我们举例从dufei邮箱收信，我们使用下列指令
telnet berlin 110
user dufei （准备访问dufei的邮箱）
pass passW0rd （输入dufei的邮箱口令）
list （列出邮箱中的邮件）
Retr 1 （显示第一封邮件的内容）
dele 1 （删除第一封邮件）
quit （退出）
过程如下图所示，有兴趣的话大家可以结合OE中的POP3日志进行分析。
四 ESMTP
从前面的SMTP原理分析中我们可以看出，SMTP在设计时完全没有考虑安全问题，任何人都可以很方便地利用SMTP服务器发送邮件，这种处于安全真空的设计在互联网的初期是成立的，毕竟那时无孔不入的商业还不曾渗透进这片专属于科研人员的净土。但现在如果在公网上放置这么一个服务器，那肯定会后果很严重，垃圾邮件立刻就会把你淹没。因此，ESMTP对SMTP进行了升级，主要是在邮件的发送过程中支持身份验证，而且在传输邮件内容时也支持用SSL进行加密，大大提高了安全性。
在Exchange中把SMTP升级到ESMTP很容易，只要在SMTP服务器上禁止匿名访问，再选择一种身份验证方式就可以了。在Exchange服务器上，开始－程序－Microsoft Exchange－系统管理器－服务器－协议－SMTP－默认SMTP虚拟服务器－属性－访问－身份验证，如下图所示
我们取消“匿名访问”和“集成Windows身份验证”，只保留“基本身份验证“，现在这就是一台ESMTP服务器了，重新启动SMTP服务，然后在Istanbul上我们发送一封邮件测试一下，如下图所示，发信出问题了，错误提示告诉我们由于没有进行身份验证，我们没有权限进行邮件发送
既然要求身份验证，那我们就满足这个条件，在OE的工具菜单中选择账户，点击邮件标签，查看邮件账户的属性，如下图所示，勾选“我的服务器要求身份验证”，点击“设置”
在设置中，我们填写了用户名和口令，再来试试，发出去了！
调出日志smtp.log查看一下发送细节，看到了一个奇怪的现象，如下图红框标示处显示的是用户名，但我们填写的用户名是dufei，怎么在这里成了ZHVmZWk=？不要着急，这就是我们下面要讲到的BASE64编码
五 BASE64编码
BASE64编码其实很简单，它把常用的64个字符重新做了个编码表。每个BASE64编码用6个2进制数表示，BASE64的编码表如下
0 A 17 R 34 i 51 z
1 B 18 S 35 j 52 0
2 C 19 T 36 k 53 1
3 D 20 U 37 l 54 2
4 E 21 V 38 m 55 3
5 F 22 W 39 n 56 4
6 G 23 X 40 o 57 5
7 H 24 Y 41 p 58 6
8 I 25 Z 42 q 59 7
9 J 26 a 43 r 60 8
10 K 27 b 44 s 61 9
11 L 28 c 45 t 62 +
12 M 29 d 46 u 63 /
13 N 30 e 47 v
14 O 31 f 48 w (pad) =
15 P 32 g 49 x
16 Q 33 h 50 y
从ASCII码向BASE64的转换过程中,ASCII码会每3个为一组转换为4个BASE64编码，因为每个ASICC码为8位二进制数，3×8＝24，每个BASE64编码是6位二进制数，24÷6＝4。
如果ASCII码字符不正好是3的倍数，例如dufei是5个ASCII码，这该怎么办呢？系统会自动用０进行填充，将ASCII码凑成3的倍数。如果有１个ASCII码是被填充的，BASE64编码中会出现一个＝符号，如果有2个ASCII吗是被填充的，BASE64编码中会出现两个＝号，不可能有三个＝出现的，大家仔细想想为什么？
以dufei为例,dufei的ASCII码为 100 117 102 101 105, ASCII码为100 117 102 101 105 。展开成二进制是01100100 01110101 01100110 01100101 01101001，每6个一组形成BASE64编码是 011001 000111 010101 100110 011001 010110 1001，由于dufei只有5个ASCII码，系统会用0填充为6个ASICC码，填充的结果是011001 000111 010101 100110 011001 010110 100100 000000，蓝色部分为系统填充内容。用10进制表示就是 25 7 21 38 25 22 36 ，查询BASE64编码表 可知分别对应 ZHVmZWK，最后那个由填充产生的000000用一个＝表示。所以最后我们看到的BASE64编码是ZHVmZWk= 。
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