SMTP POP3协议整理.docx
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SMTPPOP3协议整理
邮件协议整理
写在前面
最开始的邮件传输是根据SMTP实现的，但由于历史原因，Internet上的很多网关不能正确传输8bit内码的字符，比如汉字等。
所以出现了对邮件内容编码的需要。
这样，在邮件协议中除了smtp、pop外，又增加了与编码相关的MIME。
概括地说，smtp、pop与邮件的接收、发送过程相关，这两者负责邮件的传输；而MIME与邮件内容（这里，邮件内容包括发件人信息、收件人/抄送人信息、邮件正文、附件）相关，约定了被传输邮件的格式。
可以这样理解，smtp、pop完成了邮差的工作，mime解决了信件（包括信封）格式的问题。
没有mime之前，邮差只能给美国人送邮件；有了mime之后，邮差可以提供国际快递业务了。
1.Smtp
SMTP（SimpleMailTransferProtocol）：
简单邮件传输协议，是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,由它来控制信件的中转方式。
SMTP协议属于TCP／IP协议族,它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。
关于SMTP的详细介绍参考rfc821，http:
//tools.ietf.org/html/rfc821
Rfc2821，http:
//tools.ietf.org/html/rfc2821
验证过程
>：
authlogin---进行用户身份认证
<：
334VXNlcm5hbWU6---BASE64编码“Username:
”
>：
Y29zdGFAYW1heGl0Lm5ldA==----发送BASE64编码的用户名
<：
334UGFzc3dvcmQ6---BASE64编码"Password:
"
>：
MTk4MjIxNA==---客户端发送BASE64编码的密码
<：
235authsuccessfully---成功
客户端命令：
HELO/EHLO向服务器发出请求
AUTHLOGIN用户身份认证
MAILFROM:
发件人信息，
RCPTTO:
收件人信息，告诉服务器邮件发送给谁,
可重复多次，发送给多个收件人
DATA邮件内容
QUIT本次请求结束
服务器返回值：
220Serviceready
221Serviceclosingtransmissionchannel
250Requestedmailactionokay,completed
354Startmailinput;endwith.对data命令的应答
其它参考【rfc821】、【rfc2821】
示例：
R:
220USC-ISI.ARPASimpleMailTransferServiceReady
S:
HELOLBL-UNIX.ARPA
R:
250USC-ISI.ARPA
S:
MAILFROM:
R:
250OK
S:
RCPTTO:
R:
OK
S:
DATA
R:
354Startmailinput;endwith.
S:
Blahblahblah...
S:
...etc.etc.etc.
S:
.
R:
250OK
S:
QUIT
R:
221USC-ISI.ARPAServiceclosingtransmissionchannel
【注意】DATA命令之后，若邮件服务器返回354状态值表示开始接收数据；用户开始发送数据，邮件数据连续发送，并以.结束。
因为后面采用对邮件内容采用了mime编码的原因，data数据中不会出现.字段与上面的结束符冲突。
Themaildatamaycontainanyofthe128ASCIIcharactercodes,althoughexperiencehasindicatedthatuseofcontrolcharactersotherthanSP,HT,CR,andLFmaycauseproblemsandSHOULDbeavoidedwhenpossible.
2.pop
POP的全称是PostOfficeProtocol，即邮局协议，用于电子邮件的接收，它使用TCP的110端口。
参考rfc1939，http:
//tools.ietf.org/html/rfc1939
常用命令
大部分邮件服务器使用明文的用户名、密码进行认证。
命令参数状态描述
------------------------------------------
USERusername认证此命令与下面的pass命令若成功，将导致状态转换
PASSpassword认证
APOPName,Digest认证Digest是MD5消息摘要
------------------------------------------
STATNone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#]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#]处理返回邮件数量和每个邮件的大小
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
RSETNone处理服务器将重置所有标记为删除的邮件，用于撤消DELE命令
TOP[Msg#]处理服务器将返回由参数标识的邮件前n行内容，n必须是正整数
NOOPNone处理服务器返回一个肯定的响应
------------------------------------------
QUITNone更新
【注意】任何邮件的删除都必须在quit命令发出后对已标记为删除的邮件执行删除操作，若发生访问中断，没有发出quit命令，那么虽然执行过dele命令，邮件仍不会被删除。
在客户端发出RETR305命令后，服务器立即返回数据，数据可分在几个包中连续发送。
邮件内容用.结束。
如下：
+OK2281octets
Received:
frommail-pz0-（[209.85.222.178]）
by（LotusDominoRelease6.5.3）
withESMTPid2009063010503284-48548;
Tue,30Jun200910:
50:
32+0800
Received:
bypzk8withSMTPid8so621168pzk.28
for;Mon,29Jun200919:
50:
21-0700（PDT）
DKIM-Signature:
v=1;a=rsa-sha256;c=relaxed/relaxed;
.............
MIME-Version:
1.0
Received:
by10.142.139.9withSMTPidm9mr316739wfd.174.1246330221459;Mon,
29Jun200919:
50:
21-0700（PDT）
Date:
Tue,30Jun200910:
50:
21+0800
Message-ID:
<3627518b0906291950v104c242
邮件内容需要从返回的邮件数据中解析。
邮件格式与smtp发送邮件相同，在下面的mime节介绍。
3.MIME
rfc文档中有MIME的详细说明。
3.1.邮件mime格式
参考：
rfc4021，RegistrationofMailandMIMEHeaderFields,
http:
//www.apps.ietf.org/rfc/rfc4021.html,
总体来说，MIME消息由消息头和消息体两大部分组成。
这里，我们称为邮件头、邮件体。
3.1.1.邮件头
邮件头包含了发件人、收件人、主题、时间、MIME版本、邮件内容的类型等重要信息。
每条信息称为一个域，由域名后加“:
”和信息内容构成，可以是一行，较长的也可以占用多行。
域的首行必须“顶头”写，即左边不能有空白字符（空格和制表符）；续行则必须以空白字符打头，且第一个空白字符不是信息本身固有的，解码时要过滤掉。
邮件头中不允许出现空行。
有一些邮件不能被邮件客户端软件识别，显示的是原始码，就是因为首行是空行。
例如：
常见信息如下
Date:
Mon,29Jun200918:
39:
03+0800
From:
"=?
gb2312?
B?
26zQocHB?
="
To:
"moreorless"
Cc:
"gxl0620"
BCC:
"=?
gb2312?
B?
26zQocHB?
="
Subject:
attach
Message-ID:
<200906291839032504254@>
X-mailer:
Foxmail6,15,201,21[cn]
Mime-Version:
1.0
Date日期
From:
发件人信息
To:
收件人信息
Cc:
抄送人信息
BCC:
密送人信息
Subject:
主题
X-mailer客户端名称
非标准的、自定义域名都以X-开头，例如X-Mailer,X-MSMail-Priority等，通常在接收和发送邮件的是同一程序时才能理解它们的意义。
关于密送：
有三种实现方式，
1.在邮件服务器发送邮件前，将收件人、抄送人、密送人的邮件的Bcc行都删除。
2.在邮件服务器发送邮件前，收件人、抄送人的邮件删除Bcc栏，只有密送人收到的邮件包含该字段。
如果有多个密送人，可能在密送栏有所有密送人地址、或只有自己的地址
3.邮件服务器拿到的邮件内容中根本不出现Bcc栏。
The"Bcc:
"field（wherethe"Bcc"means"BlindCarbonCopy"）containsaddressesofrecipientsofthemessagewhoseaddressesarenottoberevealedtootherrecipientsofthemessage.Therearethreewaysinwhichthe"Bcc:
"fieldisused.
Inthefirstcase,whenamessagecontaininga"Bcc:
"fieldispreparedtobesent,the"Bcc:
"lineisremovedeventhoughalloftherecipients（includingthosespecifiedinthe"Bcc:
"field）aresentacopyofthemessage.
Inthesecondcase,recipientsspecifiedinthe"To:
"and"Cc:
"lineseacharesentacopyofthemessagewiththe"Bcc:
"lineremovedasabove,buttherecipientsonthe"Bcc:
"linegetaseparatecopyofthemessagecontaininga"Bcc:
"line.（Whentherearemultiplerecipientaddressesinthe"Bcc:
"field,someimplementationsactuallysendaseparatecopyofthemessagetoeachrecipientwitha"Bcc:
"containingonlytheaddressofthatparticularrecipient.）
Finally,sincea"Bcc:
"fieldmaycontainnoaddresses,a"Bcc:
"fieldcanbesentwithoutanyaddressesindicatingtotherecipientsthatblindcopiesweresenttosomeone.Whichmethodtousewith"Bcc:
"fieldsisimplementationdependent,butrefertothe"Security
Considerations"sectionofthisdocumentforadiscussionofeach.
（来源：
http:
//www.apps.ietf.org/rfc/rfc2822.html#sec-3.6.3）
3.1.2.邮件体
在邮件体中，大致有如下一些域:
域名含义
Content-Type段体的类型
Content-Transfer-Encoding段体的传输编码方式
Content-Disposition段体的安排方式
Content-ID段体的ID
Content-Location段体的位置（路径）
Content-Base段体的基位置
有的域除了值之外，还带有参数。
值与参数、参数与参数之间以“;”分隔。
参数名与参数值之间以“=”分隔。
邮件体包含邮件的内容，它的类型由邮件头的“Content-Type”域指出。
常见的简单类型有text/plain（纯文本）和text/html（超文本）。
multipart类型，是MIME邮件的精髓。
邮件体被分为多个段，每个段又包含段头和段体两部分，这两部分之间也以空行分隔。
常见的multipart类型有三种：
multipart/mixed,multipart/related和multipart/alternative。
从它们的名称，不难推知这些类型各自的含义和用处。
它们之间的层次关系可归纳为下图所示：
可以看出，如果在邮件中要添加附件，必须定义multipart/mixed段；如果存在内嵌资源，至少要定义multipart/related段；如果纯文本与超文本共存，至少要定义multipart/alternative段。
邮件正文
Content-Type:
text/plain;
charset="gb2312"
Content-Transfer-Encoding:
base64
DQoNCjIwMDktMDctMDEgDQoNCg0KDQrbrNChwcEgDQo=
上面的邮件正文使用gb2312字符集、base64编码
附件处理
.multipart/mixed：
表示文档的多个部分是混合的，指正文与附件的关系。
如果邮件的MIME类型是multipart/mixed，即表示邮件带有附件。
Content-DispositionIntendedcontentdispositionandfilename
IndicateswhetheraMIMEbodypartistobeshowninlineorisanattachment;canalsoindicateasuggestedfilenameforusewhensavinganattachmenttoafile.
例：
1.附件名：
readme.txt
Content-Transfer-Encoding:
base64
Content-Disposition:
attachment;
filename="readme.txt"
2.附件名：
邮件内容
Content-Transfer-Encoding:
base64
Content-Disposition:
attachment;
filename="=?
gb2312?
B?
08q8/sTayN0udHh0?
="
filename后是编码后的附件内容。
3.2.MIME编码
参考rfc2047，MIMEPartThree:
MessageHeaderExtensionsforNon-ASCIIText
http:
//tools.ietf.org/html/rfc2047
MIME编码的两种方法：
对邮件进行编码最初的原因是因为Internet上的很多网关不能正确传输8bit内码的字符，比如汉字等。
编码的原理就是把8bit的内容转换成7bit的形式以能正确传输，在接收方收到之后，再将其还原成8bit的内容。
MIME是“多用途网际邮件扩充协议”的缩写，在MIME协议之前，邮件的编码曾经有过UUENCODE等编码方式，但是由于MIME协议算法简单，并且易于扩展，现在已经成为邮件编码方式的主流，不仅是用来传输8bit的字符，也可以用来传送二进制的文件，如邮件附件中的图像、音频等信息，而且扩展了很多基于MIME的应用。
从编码方式来说，MIME定义了两种编码方法Base64与QP（Quote-Printable）：
3.1.1.Base64
Base64是一种通用的方法，其原理很简单，就是把三个Byte的数据用4个Byte表示，这样，这四个Byte中，实际用到的都只有前面6bit，这样就不存在只能传输7bit的字符的问题了。
Base64的缩写一般是“B”。
Base64将输入的字符串或一段数据编码成只含有{'A'-'Z','a'-'z','0'-'9','+','/'}这64个字符的串，'='用于填充。
其编码的方法是，将输入数据流每次取6bit，用此6bit的值（0-63）作为索引去查表，输出相应字符。
这样，每3个字节将编码为4个字符（3×8→4×6）；不满4个字符的以'='填充。
Base64的算法很简单，它将字符流顺序放入一个24位的缓冲区，缺字符的地方补零。
然后将缓冲区截断成为4个部分，高位在先，每个部分6位，用64个字符重新表示。
如果输入只有一个或两个字节，那么输出将用等号“=”补足。
这可以隔断附加的信息造成编码的混乱。
3.2.2QP
另一种方法是QP（Quote-Printable）方法，通常缩写为“Q”方法，其原理是把一个8bit的字符用两个16进制数值表示，然后在前面加“=”。
所以我们看到经过QP编码后的文件通常是这个样子：
=B3=C2=BF=A1=C7=E5=A3=AC=C4=FA=BA=C3=A3=A1。
QP编码要求编码后每行不能超过76个字符。
当超过这个限制时，将使用软换行，用”=”表示编码行的断行，后接CRLF。
（76的限制包括”=”）。
“=”等号被编码为”=3D”。
tab和空格出现在行尾时，需要被编码为”=09”（tab）“=20”（space）
Any8-bitbytevaluemaybeencodedwith3characters,an"="followedbytwohexadecimaldigits（0–9orA–F）representingthebyte'snumericvalue.Forexample,aUS-ASCIIformfeedcharacter（decimalvalue12）canberepresentedby"=0C",andaUS-ASCIIequalsign（decimalvalue61）isrepresentedby"=3D".AllcharactersexceptprintableASCIIcharactersorendoflinecharactersmustbeencodedinthisfashion.
AllprintableASCIIcharacters（decimalvaluesbetween33and126）mayberepresentedbythemselves,except"="（decimal61）.
ASCIItabandspacecharacters,decimalvalues9and32,mayberepresentedbythemselves,exceptifthesecharactersappearattheendofaline.Ifoneofthesecharactersappearsattheendofalineitmustbeencodedas"=09"（tab）or"=20"（space）.
Ifthedatabeingencodedcontainsmeaningfullinebreaks,theymustbeencodedasanASCIICRLFsequence,notastheiroriginalbytevalues.Converselyifbytevalues10and13havemeaningsotherthanendoflinethentheymustbeencodedas=0Aand=0D.
Linesofquoted-printableencodeddatamustnotbelongerthan76characters.Tosatisfythisrequirementwithoutalteringtheencodedtext,softlinebreaksmaybeaddedasdesired.Asoftlinebreakconsistsofan"="attheendofanencodedline,anddoesnotcausealinebreakinthedecodedtext.
编码格式：
encoded-word="=?
"charset"?
"encoding"?
"encoded-text"?
="
编码信息有"=?
"和"?
="括起来，"=?
"后是字符集名称，再一个"?
"后是编码方式，再一个"?
"后是编码后的字符串。
字符集和编码方式都不区分大小写。
字符集可以是任意系统支持的字符集（iso-8859-1、utf-8、gb2312、gbk
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