Система передачи сообщений при непрерывной работе SMTP-сервера

В некоторых небольших узлах Интернет бывает непрактично поддерживать систему передачи сообщений (MTS - Message Transport System). Рабочая станция может не иметь достаточных ресурсов для обеспечения непрерывной работы SMTP-сервера [RFC-821]. Для “домашних ЭВМ” слишком дорого поддерживать связь с Интернет круглые сутки. Но доступ к электронной почте необходим как для таких малых узлов, так и индивидуальных ЭВМ. Для решения этой проблемы разработан протокол POP3 (Post Office Protocol - Version 3, STD- 53. M. Rose, RFC-1939). Этот протокол обеспечивает доступ узла к базовому почтовому серверу. POP3 не ставит целью предоставление широкого списка манипуляций с почтой. Почтовые сообщения принимаются почтовым сервером и сохраняются там, пока на рабочей станции клиента не будет запущено приложение POP3. Это приложение устанавливает соединение с сервером и забирает сообщения оттуда. Почтовые сообщения на сервере стираются. Более продвинутый и сложный протокол IMAP4 обсуждается в RFC-2060 (порт 143). Об аутентификации в POP3 можно прочесть в документе RFC-1734.

В дальнейшем ЭВМ-клиентом будет называться машина, пользующаяся услугами POP3, а ЭВМ-сервером - сторона, предлагающая услуги POP3. Когда пользователь ЭВМ-клиента хочет послать сообщение, он устанавливает SMTP связь с почтовым сервером непосредственно и посылает все, что нужно через него. При этом ЭВМ POP3-сервер не обязательно является почтовым сервером. В исходный момент ЭВМ POP3-сервер прослушивает TCP-порт 110. Если ЭВМ-клиент хочет воспользоваться услугами POP3-сервера, то устанавливает с ним TCP связь. По установлении связи POP3-сервер посылает клиенту уведомление (например, +OK POP3 server ready) и сессия переходит в фазу авторизации (см. также RFC-1734, -1957). После этого может производиться обмен командами и откликами. Команды POP3 состоят из ключевых слов (3-4 символа), за которыми могут следовать аргументы. Каждая команда завершается парой символов CRLF. Как ключевые слова, так и аргументы могут содержать только печатаемые ASCII-символы. В качестве разделителя используются символы пробела. Каждый аргумент может содержать до 40 символов. Сигнал отклика в POP3 содержит индикатор состояния и ключевое слово, за которым может следовать дополнительная информация. Отклик также завершается кодовой последовательностью CRLF. Длина отклика не превышает 512 символов, включая CRLF. Существует два индикатора состояния: положительный - "+OK" и отрицательный "-ERR" (все символы прописные). Отклики на некоторые команды могут содержать несколько строк. В этом случае последняя строка содержит код завершения 046 ("."), за которым следует CRLF. На практике многострочные отклики для исключения имитации завершаются последовательностью CRLF.CRLF. В процессе авторизации клиент должен представить себя серверу, передав имя и пароль (возможен вариант посылки команды APOP). Если авторизация успешно завершена, сессия переходит в состояние транзакции (TRANSACTION). При получении от клиента команды QUIT сессия переходит в состояние UPDATE, при этом все ресурсы освобождаются и TCP связь разрывается. На синтаксически неузнанные и неверные команды, сервер реагирует, посылая отрицательный индикатор состояния. POP3 сервер может быть снабжен таймером пассивного состояния (10 мин.), который осуществляет автоматическое прерывание сессии. Приход любой команды со стороны клиента сбрасывает этот таймер в нуль. Сервер нумерует все передаваемые сообщения из своего почтового ящика и определяет их длину. Положительный отклик начинается с +OK, за ним следует пробел, номер сообщения, еще один пробел и длина сообщения в октетах. Завершается отклик последовательностью CRLF. Переданные сообщения удаляются из почтового ящика сервера. Все сообщения, передаваемые во время сессии POP3 должны следовать рекомендациям формата Интернет сообщений [RFC822]. В состоянии транзакции клиент может посылать серверу последовательность POP3 команд, на каждую из которых сервер должен послать отклик. Далее следует краткое описание команд, используемых в состоянии транзакция.

LIST [сообщение]



Аргументы: номер сообщения (опционно), который не может относиться к сообщению, помеченному как удаленное. Команда может быть выдана только в режиме TRANSACTION. При наличии аргумента сервер выдает положительный отклик, содержащий информационную строку сообщения. Такая строка называется скэн-листингом сообщения (scan listing). scan listing состоит из номера сообщения, за которым следует пробел и число октетов в сообщении. Сообщения, помеченные как удаленные, не пересылаются. Примером отрицательного отклика может служить: -ERR no such message.

Примеры использования команды LIST:



Клиент выдает команду: LIST

Сервер откликается: +OK 2 messages (320 octets) Сервер: 1 120

Сервер: 2 200

Сервер: .

...

Клиент: LIST 2

Сервер: +OK 2 200

...

К: LIST 3

С: -ERR no such message, only 2 messages in maildrop

Здесь и далее символом К обозначается клиент, а символом С - сервер.

STAT - аргументов не использует, возможный отклик +OK nn mm, где nn - номер сообщения, а mm - его длина в байтах. Пример использования:

К: STAT С: +OK 2 320



QUIT - аргументов не использует, возможный отклик +OK.

Сервер POP3 удаляет все сообщения, помеченные как удаленные из почтового ящика, посылает соответствующий отклик и разрывает TCP связь. Пример:



К: QUIT

С: +OK dewey POP3 server signing off.

RETR msg (msg - номер сообщения)



Если POP3-сервер выдал положительный отклик, то за начальным +OK следует сообщение с номером, указанным в аргументе. Отрицательный отклик имеет вид -ERR no such message. 

Пример использования команды:



К: RETR 1

С: +OK 120 octets

С: 

С: .

DELE msg (msg - номер сообщения)



Сервер POP3 помечает сообщение как удаленное. Любая ссылка на это сообщение в будущем вызовет ошибку. При этом само сообщение не удаляется пока сессия не войдет в режим UPDATE.

Пример использования команды:



К: DELE 1

С: +OK message 1 deleted

...

К: DELE 2

С: -ERR message 2 already deleted

NOOP (не использует каких-либо аргументов). При реализации этой команды сервер не делает ничего, лишь посылает положительный отклик.

RSET (не использует каких-либо аргументов)

Если какие-либо сообщения помечены как удаленные, сервер POP3 удаляет эту пометку и возвращает положительный отклик. Например:

К: RSET

С: +OK maildrop has 2 messages (320 octets)

Если сессия завершается не по команде клиента, то перехода в состояние UPDATE не производится, а сообщения не удаляются из почтового ящика. Далее следует описание команд, используемых в состоянии UPDATE.

Ряд команд не входят в перечень обязательных (являются опционными).

TOP msg n, где msg - номер сообщения, а n - число строк (используется только в режиме TRANSACTION).

При положительном отклике на команду TOP сервер посылает заголовки сообщений и вслед за ними n строк их текста. Если n больше числа строк в сообщении, посылается все сообщение.

UIDL [msg], где msg - номер сообщения является опционным (Unique-ID Listing).

Если сервер выдаст положительный отклик, будет выдана строка, содержащая информацию о данном сообщении. Эта строка называется уникальным идентификатором сообщения ("unique-id listing"). При отсутствии аргумента аналогичная информация выдается для каждого из сообщений в почтовом ящике. Уникальный идентификатор сообщения состоит из 1-70 символов в диапазоне от 0x21 до 0x7E. Сообщения в почтовом ящике должны характеризоваться различными идентификаторами. 

Пример использования команды:



К: UIDL

С: +OK

С: 1 whqtswO00WBw418f9t5JxYwZ

С: 2 QhdPYR:00WBw1Ph7x7

USER name, где name - характеризует почтовый ящик сервера.



Команда используется на фазе авторизации или после неудачного завершения команд USER или PASS. При авторизации клиент должен сначала послать команду USER и лишь после получения положительного отклика команду PASS. Команда может вызвать следующие отклики:

+OK name is a valid mailbox

-ERR never heard of mailbox name

Примеры использования команды USER:



К: USER frated

С: -ERR sorry, no mailbox for frated here ...

К: USER mrose

С: +OK mrose is a real hoopy frood

PASS string (string - пароль для доступа к почтовому серверу)



Команда работает в режиме авторизации сразу после команды USER. Когда клиент выдает команду PASS, сервер использует аргументы команд USER и PASS для определения доступа клиента к почтовому ящику. На команду PASS возможны следующие отклики:

+OK maildrop locked and ready

-ERR invalid password

-ERR unable to lock maildrop

Пример диалога при использовании команды PASS:

К: USER mrose

С: +OK mrose is a real hoopy frood

К: PASS secret

С: -ERR maildrop already locked

...

К: USER mrose

С: +OK mrose is a real hoopy frood

К: PASS secret

С: +OK mrose's maildrop has 2 messages (320 octets)

APOP name digest, где name - идентификатор почтового ящика, а digest - дайджест сообщения - MD5 (RFC-1828). Команда используется только на стадии авторизации.



Обычно любая сессия начинается с обмена USER/PASS. Но так как в некоторых случаях подключения к серверу POP3 может осуществляться достаточно часто, возрастает риск перехвата пароля. Альтернативным методом авторизации является использование команды APOP. Сервер, который поддерживает применение команды APOP, добавляет временную метку в свое стартовое уведомление. Синтаксис временной метки соответствует формату идентификаторов сообщений, описанному в [RFC822] и должны быть уникальными для всех заголовков уведомлений. 

Клиент POP3 фиксирует временную метку и выдает команду APOP. Параметр `name' семантически идентичен параметру `name' команды USER. Параметр `digest' вычисляется с использованием алгоритма MD5 [RFC1321] для строки, состоящей из временной метки (включая угловые скобки) за которой следует строка пароля, которая известна только клиенту и серверу. Параметр `digest' содержит 16 октетов, которые пересылаются в шестнадцатеричном формате с использованием строчных ASCII символов. Сервер, получив команду APOP, проверяет принятый дайджест и если он корректен, посылает положительный отклик клиенту. Сессия при этом переходит в состояние транзакции. В противном случае посылается отрицательный отклик и состояние сессии не изменяется. С целью обеспечения безопасности для каждого конкретного пользователя и сервера должен использоваться либо метод доступа USER/PASS, либо APOP, но не в коем случае оба метода попеременно. Сервер перед закрытием канала по команде QUIT должен удалить из почтового ящика все сообщения, которые были перенесены с помощью команд RETR. Предполагается, что все сообщения, передаваемые в ходе сессии POP3, имеют текстовый формат Интернет в соответствии с документом [RFC822].

Перед работой через протокол POP3 сервер прослушивает порт 110. Когда клиент хочет использовать этот протокол, он должен создать TCP соединение с сервером. Когда соединение установлено, сервер отправляет приглашение. Затем клиент и POP3 сервер обмениваются информацией пока соединение не будет закрыто или прервано. 

Команды POP3 состоят из ключевых слов, за некоторыми следует один или более аргументов. Все команды заканчиваются парой CRLF (в Visual Basic константа vbCrLf). Ключевые слова и аргументы состоят из печатаемых ASCII символов. Ключевое слово и аргументы разделены одиночным пробелом. Ключевое слово состоит от 3-х до 4-х символов, а аргумент может быть длиной до 40-ка символов. Ответы в POP3 состоят из индикатора состояния и ключевого слова, за которым может следовать дополнительная информация. Ответ заканчивается парой CRLF. Существует только два индикатора состояния: "+OK" - положительный и "-ERR" - отрицательный. 

Ответы на некоторые команды могут состоять из нескольких строк. В этих случаях каждая строка разделена парой CRLF, а конец ответа заканчивается ASCII символом 46 (".") и парой CRLF. POP3 сессия состоит из нескольких режимов. Как только соединение с сервером было установлено и сервер отправил приглашение, то сессия переходит в режим AUTHORIZATION (Авторизация). В этом режиме клиент должен идентифицировать себя на сервере. После успешной идентификации сессия переходит в режим TRANSACTION (Передача). В этом режиме клиент запрашивает сервер выполнить определённые команды. Когда клиент отправляет команду QUIT, сессия переходит в режим UPDATE. В этом режиме POP3 сервер освобождает все занятые ресурсы и завершает работу. После этого TCP соединение закрывается. У POP3 сервера может быть INACTIVITY AUTOLOGOUT таймер. Этот таймер должен быт, по крайней мере, с интервалом 10 минут. Это значит, что если клиент и сервер не взаимодействуют друг с другом, сервер автоматически прерывает соединение и при этом не переходит в режим UPDATE. 



Авторизация



Как только будет установлено TCP соединение с POP3 сервером, он отправляет приглашение, заканчивающееся парой CRLF, например: 



S: +OK POP3 server ready



Теперь POP3 сессия находится в режиме AUTHORIZATION. Клиент должен идентифицировать себя на сервере, используя команды USER и PASS. Сначала надо отправить команду USER, после которой в качестве аргумента следует имя пользователя. Если сервер отвечает положительно, то теперь необходимо отправить команду PASS, за которой следует пароль. Если после отправки команды USER или PASS сервер отвечает негативно, то можно поробовать авторизироваться снова или выйти из сесси с помощью команды QUIT. После успешной авторизации сервер открывает и блокирует maildrop (почтовый ящик). В ответе на команду PASS сервер сообщает сколько сообщений находится в почтовом ящике и передаёт их общий размер. Теперь сессия находится в режиме TRANSACTION. Подведём итоги с командами: 

Команда: USER [имя] 

Аргументы: [имя] - строка, указывающая имя почтового ящика 

Описание: Передаёт серверу имя пользователя. 

Возможные ответы: 

+OK name is a valid mailbox 

-ERR never heard of mailbox name 

Примеры: 

C: USER MonstrVB

S: +OK MonstrVB is a real hoopy frood

...

C: USER MonstrVB

S: -ERR sorry, no mailbox for frated here

Команда: PASS [пароль] 

Аргументы: [пароль] - пароль для почтового ящика 

Описание: Передаёт серверу пароль почтового ящика. 

Возможные ответы: 

+OK maildrop locked and ready 

-ERR invalid password 

-ERR unable to lock maildrop 

Примеры: 

C: USER MonstrVB

S: +OK MonstrVB is a real hoopy frood

C: PASS mymail

S: +OK MonstrVB's maildrop has 2 messages (320 octets)

...

C: USER MonstrVB

S: +OK MonstrVB is a real hoopy frood

C: PASS mymail

S: -ERR maildrop already locked

Команда: QUIT 

Аргументы: нет 

Описание: Сервер завершает POP3 сессию и переходит в режим UPDATE. 

Возможные ответы: 

+OK

Примеры: 

C: QUIT

S: +OK dewey POP3 server signing off

Основные команды (Transaction)

После успешной идентификации пользователя на сервере POP3 сессия переходит в режим TRANSACTION, где пользователь может передавать ниже следующие команды. После каждой из таких команд следут ответ сервера. Вот доступные команды в этом режиме: 

Команда: STAT 

Аргументы: нет 

Описание: В ответ на вызов команды сервер выдаёт положительный ответ "+OK", за которым следует количество сообщений в почтовом ящике и их общий размер в символах. Сообщения, которые помечены для удаления не учитываются в ответе сервера. 

Возможные ответы: 

+OK n s 

Примеры: 

C: STAT

S: +OK 2 320

Команда: LIST [сообщение]

Аргументы: [сообщение] - номер сообщения (необязательный аргумент)

Описание: Если был передан аргумент, то сервер выдаёт информацию о указанном сообщении. Если аргумент не был передан, то сервер выдаёт информацию о всех сообщениях, находящихся в почтовом ящике. Сообщения, помеченные для удаления не перечисляются. 

Возможные ответы: 

+OK scan listing follows 

-ERR no such message 

Примеры:



C: LIST

S: +OK 2 messages (320 octets)

S: 1 120

S: 2 200

S: .

...

C: LIST 2

S: +OK 2 200

...

C: LIST 3

S: -ERR no such message, only 2 messages in maildrop



Команда:RETR [сообщение] 

Аргументы: [сообщение] - номер сообщения 

Описание: После положительного ответа сервер передаёт содержание сообщения. 

Возможные ответы: 

	+OK message follows 

	-ERR no such message 

Примеры: 

C: RETR 1

S: +OK 120 octets

S: 

S: .



Команда: DELE [ообщение] 

Аргументы: [ообщение] - номер сообщения 

Описание: POP3 сервер помечает указанное сообщение как удалённое, но не удалет его, пока сессия не перейдёт в редим UPDATE. 

Возможные ответы: 

+OK message deleted 

-ERR no such message 

Примеры: 

C: DELE 1

S: +OK message 1 deleted

...

C: DELE 2

S: -ERR message 2 already deleted

Команда: NOOP 

Аргументы: нет 

Описание: POP3 сервер ничего не делает и вседа отвечает полжительно. 

Возможные ответы: 

+OK 

Примеры: 

C: NOOP

S: +OK

Команда: RSET 

Аргументы: нет 

Описание: Если какие - то сообщения были помечены для удаления, то с них снимается эта метка. 

Возможные ответы: 

+OK 

Примеры: 

C: RSET

S: +OK maildrop has 2 messages (320 octets)



Обновление



Когда клиент передаёт команду QUIT в режиме TRANSACTION, то сессия переходит в режим UPDATE. В этом режиме сервер удаляет все сообщения, помеченные для удаления. После этого TCP соединение закрывается.



Дополнительные POP3 команды



Следующие дополнительные команды дают вам большую свободу при работе с сообщениями: Команда: TOP [сообщение] [n] Аргументы: [сообщение] - номер сообщения [n] - положительное число (обязательный аргумент) Описание: Если ответ сервера положительный, то после него он передаёт заголовки сообщения и указанное кол - во строк из тела сообщения. Возможные ответы: +OK top of message follows -ERR no such message Примеры: C: TOP 1 10 S: +OK S: <здесь POP3 сервер передаёт заголовки первого сообщения и первые 10-ть строк из тела сообщения.> S: . ... C: TOP 100 3 S: -ERR no such message Команда: UIDL [сообщение] Аргументы: [сообщение] - номер сообщения (необязательный аргумент). Описание: Если был указан номер сообщения, то сервер выдаёт уникальный идентификатор для этого сообщения. Если аргумент не был передан, то идентификаторы перечисляются для всех сообщений, кроме помеченных для удаления. Возможные ответы: +OK unique-id listing follows -ERR no such message Примеры: C: UIDL S: +OK S: 1 whqtswO00WBw418f9t5JxYwZ S: 2 QhdPYR:00WBw1Ph7x7 S: . ... C: UIDL 2 S: +OK 2 QhdPYR:00WBw1Ph7x7 ... C: UIDL 3 S: -ERR no such message, only 2 messages in maildrop 


Заключение



Вот пример простого сеанса с POP3 сервером:



S: <создаём новое TCP соединение c POP3 сервером через порт 110>

S: +OK POP3 server ready

C: USER MonstrVB

S: +OK User MonstrVB is exists

C: PASS mymail

S: +OK MonsrVB's maildrop has 2 messages (320 octets)

C: STAT

S: +OK 2 320

C: LIST

S: +OK 2 messages (320 octets)

S: 1 120

S: 2 200

S: .

C: RETR 1

S: +OK 120 octets

S: 

S: .

C: DELE 1

S: +OK message 1 deleted

C: RETR 2

S: +OK 200 octets

S: 

S: .

C: DELE 2

S: +OK message 2 deleted

C: QUIT

S: +OK dewey POP3 server signing off (maildrop empty)

C: <закрываем соединение>

2