網路概論 第11章 SMTP、POP3與IMAP通訊協定

大 綱 11-1 電子郵件系統簡介 11-2 電子郵件的格式 11-3 SMTP的運作 11-4 郵件存取的通訊協定 大 綱 11-1 電子郵件系統簡介 11-2 電子郵件的格式 11-3 SMTP的運作 11-4 郵件存取的通訊協定 11-5 電子郵件系統的發展

11-1 電子郵件系統簡介 11-1-1 電子郵件系統的架構 郵件使用者代理程式(Mail User Agent, MUA) 11-1 電子郵件系統簡介 11-1-1　電子郵件系統的架構 郵件使用者代理程式(Mail User Agent, MUA) 提供使用者讀、寫郵件的環境，以及郵件上傳、下載、管理郵件 等功能，但並不實際做郵件交換。 如：Outlook, Outlook Express, Mail, Pine等。 郵件遞交代理程式(Mail Delivery Agent, MDA) 將收到的郵件存到伺服器的系統目錄中，使得用戶可由MUA下載 及管理郵件(MUA讀取郵件的協定如POP3, IMAP等)。 郵件傳送代理程式(Mail Transfer Agent, MTA) 實際負責傳送郵件的程式，依據SMTP協定將伺服器上的郵件傳送 至目的地。 如：Sendmail, Postfix, Microsoft Exchange等。

11-1 電子郵件系統簡介 11-1-1　電子郵件系統的架構

11-1 電子郵件系統簡介 11-1-2 電子郵件系統的通訊協定 協定起初僅基於傳送ASCII純文字郵件，且沒有對發送方進行認證功能。 11-1 電子郵件系統簡介 11-1-2　電子郵件系統的通訊協定 協定起初僅基於傳送ASCII純文字郵件，且沒有對發送方進行認證功能。 MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)標準訂定後，多媒體文件得以應用於電子郵件傳送。 雖簡單且廣泛的應用，但產生安全及垃圾郵件的問題。 提供用戶遠端管理在伺服器上的電子郵件，目前廣泛使用的為POP3(POP協定第3版)及IMAP協定。 傳送電子郵件使用SMTP協定，接收電子郵件則使用POP3或IMAP協定。

11-2 電子郵件的格式 11-2-1 郵件訊息 以許多列的文字字元組成，每一列則以換行字元(CRLF)做結束，訊息分為： 11-2 電子郵件的格式 11-2-1　郵件訊息 以許多列的文字字元組成，每一列則以換行字元(CRLF)做結束，訊息分為： 訊息表頭(Message Header)：不同的表頭用來描述郵件的處理方式、收件者資訊、傳送的資訊等。 訊息內容(Message Body)：電子郵件的主體。 可以讀取的ASCII code格式。

11-2 電子郵件的格式 11-2-2　MIMI與訊息內容 將Non-ASCII的內容編碼成ASCII的格式，不必修改SMTP協定就可以傳送非文字檔。 九種MIME支援的Top-Level Media Type，每一種還包含了許多種的子格式(Subtype)。 媒體格式由IANA管理並採用申請方式登錄 以Content-Type表頭說明訊息的格式，而編碼方式則記載在Content-Transfer-Encoding表頭，使收件者能回復郵件內容。 四種編碼方式：7 bit、8 bit/binary、Quoted-Printable以及base64。 兩種訊息內容的結構：分散媒體形式(Discrete Media Type)、合成媒體形式(Composite Media Type)。 形形色色的格式一律轉成文字格式傳送的聰明規格

11-2 電子郵件的格式 11-2-3 電子郵件定址方式 郵件位址的格式： <使用者名稱>@<網域名稱> 11-2 電子郵件的格式 11-2-3　電子郵件定址方式 郵件位址的格式： <使用者名稱>@<網域名稱> URL表示方式： mailto:<使用者名稱>@<網域名稱> 一封電子郵件可以寄給多個以上的收件者 郵寄清單(Mailing List) 群組(Group)位址信箱 轉寄到群組內的收件者 可自動加入或申請後由郵寄清單管理者加入 與傳統郵件類似且適合人閱讀的位址格式

11-3 SMTP的運作 11-3-1 SMTP的機制 寄信與收信端「命令／回覆」形式的對話架構。 發信端起始TCP連線待收信端回應Ready後，完成建立資料傳送通道的工作。 HELO或EHLO指令交換雙方位址與對SMTP支援能力的資訊。 郵件傳送程序包含：確認寄信者身份、提供收信者位址、郵件傳送。 10個重要的SMTP指令。 回應訊息告知發信端執行指令後的狀態。 信封(Envelope)部份讓SMTP更具彈性。

11-3 SMTP的運作 11-3-1　SMTP的機制

11-3 SMTP的運作 11-3-2 延伸功能-ESMTP 增加EHLO指令，讓雙方可以了解對SMTP延伸功能的支援能力，當收信端收到EHLO指令後會回覆「250」的回應碼並將支援的資訊傳給寄信端。 支援8bit的MIME訊息格式的傳送。 多管線 (PIPELINING) 的指令傳送，這個功能我們在HTTP通訊協定裡有說明過。 交換能夠處理郵件訊息長度的能力，對於長度較大的MIME格式檔案，可以使用雙方都能夠接受的訊息長度來傳送郵件。 傳遞郵件狀態 (Delivery Status Notification, DSN)，在發生錯誤時能提供更多資訊。 驗證機制，確認寄信者可以登入郵件伺服器才傳送郵件，或是讓郵件伺服器通知其他伺服器，寄信者是經過驗證的使用者，可以轉送郵件。

11-3 SMTP的運作 11-3-3 SMTP郵件傳送 郵件伺服器之間的合作將信件送至目的地 郵件轉送的功能引發垃圾信件問題 開放式的轉送可以讓任何寄信者透過郵件伺服器轉送 專屬式的轉送只允許在郵件伺服器有權限的用戶轉送郵件 利用郵件轉送功能應用在安全上的環境 郵件伺服器只服務具有帳戶的寄信者(送信前的登入認證)

11-3 SMTP的運作 11-3-3　SMTP郵件傳送

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-1 POP3的角色 郵差負責遞交郵件到收信用戶。 MDA遞交郵件至MUA的標準。 11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-1　POP3的角色 郵差負責遞交郵件到收信用戶。 MDA遞交郵件至MUA的標準。 郵件下載至MUA後即從伺服器刪除。 最簡單的命令交談模式，減輕伺服器負擔。 讓MUA的電子郵件軟體負責用戶的編輯、顯示等功能。 完成郵件遞交工作的三個階段： 認證階段(Authorization State)。 處理階段(Transaction State)。 更新階段(Update State)。

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-2 POP3的三階段任務 認證階段 彈性及可擴充的認證方式。 至少須使用一種認證方式確認收信者身分。 11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-2　POP3的三階段任務 認證階段 彈性及可擴充的認證方式。 至少須使用一種認證方式確認收信者身分。 鎖定收信者信箱避免處理郵件時遭到修改。 處理階段 接受用戶的POP3指令處理郵件。 用戶「QUIT」指令結束處理階段。 更新階段 將用戶標示刪除的郵件自系統中移除。 接受郵件保留在伺服器的要求。

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-2　POP3的三階段任務

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-3 IMAP通訊協定 收信端至郵件伺服器存取郵件的另一種選擇。 11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-3　IMAP通訊協定 收信端至郵件伺服器存取郵件的另一種選擇。 工作狀態：未認證階段、已認證階段、選擇階段、登出階段。 郵件下載至收信端，除非使用者主動刪除否則原件仍存於伺服器。 不同地點開啟同一信箱時內容仍同步一致。 郵件的讀取、回覆、刪除等狀態保留於伺服器，用戶在任何地方檢視郵件的狀態都相同。 讀取郵箱時可以僅下載郵件標題，用戶視需要才下載郵件內容，且郵件的附件檔可以分別下載。 郵件以目錄的方式存放於伺服器，目錄則為用戶依需要自行建立。 用戶端的寄件備份可上傳存於伺服器。

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-3　IMAP通訊協定

11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-4 網頁郵件系統 以瀏覽器擔任郵件處理的角色。 不須設定及操作特定的MUA代理程式。 11-4 郵件存取的通訊協定 11-4-4　網頁郵件系統 以瀏覽器擔任郵件處理的角色。 不須設定及操作特定的MUA代理程式。 在任何地方只需使用瀏覽器即可讀取郵件。 經由服務程式可提供IMAP具有的功能。 提供附加服務如過郵件過濾、掃描病毒、網路硬碟等。 網頁郵件系統的缺點 須透過HTTP協定處理郵件，速度較慢。 只能使用瀏覽器上Webmail服務程式提供的功能。 在網頁的環境下透過瀏覽器處理郵件，增加一層對電子郵件系統的安全保障。

11-5 電子郵件系統的發展 應用上的發展 技術上的發展 解決垃圾郵件、網路釣魚及惡意軟體的氾濫 11-5 電子郵件系統的發展 應用上的發展 解決垃圾郵件、網路釣魚及惡意軟體的氾濫 將電子郵件整合入日常工作中(即時訊息、網頁、影像、檔案處理等) 電子郵件的資料探勘(Data Mining) 技術上的發展 支援電子郵件位址國際化(SMTP、POP3、IMAP支援UTF-8) 電子郵件支援多樣性的服務環境(如行動通訊等資源及頻寬受限制的環境)